D. 标况下每消耗5.6 L O2电路中通过1mol 电子,经过电解质形成闭合回路 【答案】D
【解析】A、此装置属于汽油燃料电池,氧气所在电极作正极,发生还原反应,A正确;B、铂电极作负极,汽油在其上失去电子被氧化,电极反应式为:C8H18+16H2O-50e-=8CO2+50H+,B正确;C、原电池中阳离子移向正极,H+由左侧向右侧迁移,C正确;D、标况下每消耗5.6 LO2,电路中通过的电子的物质的量应为5.6÷22.4×4mol=1mol,但电子不能通过电解质溶液,只能在导线中通过,D错误。正确答案为D。EmxvxOtOEmxvxOtO 点睛:燃料电池的正负极判断方法是:燃料所在电极作负极,空气或氧气所在电极作正极。
7. 已知: T℃时,Ksp(CaS04)=4.90×10、Ksp(CaCO3)=2.8×10、Ksp(PbCO3)=8.4×10,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,pM=-lgc(阴离子)、pN=-lgc(阳离子)。下列说法错误的是SixE2yXPSixE2yXP -5
-9
-14
A. a 线是CaSO4沉淀溶解平衡曲线
B. TC时,向10mL 水中加入CaCO3和PbCO3 至二者均饱和,溶液中c(Ca): c(Pb)=Ksp(CaCO3)/ =Ksp(PbCO3)6ewMyirQ6ewMyirQ C. d点表示CaCO3 的饱和溶液。且c(Ca) D. T℃时,向CaSO4沉淀中加入1mol/L的Na2CO3溶液,CaSO4沉淀会转化为CaCO3沉淀kavU42VRkavU42VR 【答案】C 【解析】A. 由Ksp(CaSO4)=4.90×10-5得c(Ca2+)c(SO42-)=4.90×10-5,两边取负对数得:-lgc(Ca2+)- lgc(SO42-)=5-lg4.9,曲线在pN轴和pM轴上截距相等为5-lg4.9,与图中最接近的曲线为a,所以A正确;B. 在二者饱和溶液中,Ksp(CaCO)与Ksp(PbCO3)在计算中使用相同的c(CO32-),所以 2+ 2-2+ 2+ ,所以B正确;C. 由A知曲线b为Ksp (CaCO3)=2.8×10-9曲线,d 点表示CaCO3的饱和溶液。且c(Ca)>c(CO3),所以C错误;D. 因为Ksp (CaCO3) < Ksp(CaSO4),所以当CaSO4沉淀中加入1mol·L-1的Na2CO3溶液后,Qc> Ksp (CaCO3),则CaSO4沉淀逐渐溶解,CaCO3沉淀逐渐生成,所以D正确,故选择C。y6v3ALoSy6v3ALoS 点睛:因为图中坐标轴取的是负对数,所以物质溶度积越大,在坐标轴上的截距越小,所以a为Ksp(CaSO4)曲线,b Ksp (CaCO3)为曲线,c Ksp(PbCO3)为曲线。沉淀是否会产生,主要计算Qc与Ksp的关系,Qc> Ksp则会生成沉淀,Qc则无沉淀生成。M2ub6vSTM2ub6vST 8. 科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。请回答下列问题: (1)已知,H2的燃尧热为285.8kJ/mol,C2H4的燃烧热为1411.0kJ/mol,且H20(g)=H2O(1) ΔH=-44.O 则CO2和H2反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为__________, 上述反应在_______下自发进行(填“高温”或“低温”)。0YujCfmU0YujCfmU (2)乙燃是一种重要的气体燃料,可与氧气、熔融碳酸钠组成燃料电池。写出该燃料电池负极的电极反应式:____________。eUts8ZQVeUts8ZQV (3)在体积为1L的密闭容器中,充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。sQsAEJkWsQsAEJkW 2+ 2- ①平衡常数: KM_______KN(填“>”“<”或“=”)。 ②下列说法正确的是________(填序号)。 A.当混合气体密度不变时,说明反应达到平衡状态 B.当压强或n(H2)/(C02)不变时,均可证明反应已达平衡状态 C.当温度高于250℃时,因为催化剂的催化效率降低,所以平衡向逆反应方向移动 D.若将容器由“恒容”换为“恒压”,其他条件不变,则CO2的平衡转化率增大 ③250℃时,将平衡后的混合气体(不考虑平衡移动) 通入300mL3mol/L 的NaOH溶液中充分反应,则所得溶液中所有离子的浓度大小关系为______GMsIasNXGMsIasNX ④图中M 点对应乙烯的质量分数为_______。 ⑤达平衡后,将容器体积瞬间扩大至2L 并保持不变,平衡向_____移动(填“正向”“逆向”或“不”),容器内混合气体的平均相对分子质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。TIrRGchYTIrRGchY 【答案】 (1). 2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8kJ/mol (2). 低温 (3). CH4-12e-+6CO32-=8CO2+2H2O (4). > (5). D (6). c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) (7). 14%或0.14 (8). 逆向 (9). 减小7EqZcWLZ7EqZcWLZ 【解析】(1).根据题给信息分别写出三个热化学反应方程式:H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol, C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411.0kJ·mol- ,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol;根据盖斯定律,整理出热化学方程式并计算出反应的ΔH;正确答案:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8kJ/mol;该反应为一个?S<0,ΔH<0的反应,在低温下能够进行;正确答案:低温;lzq7IGf0lzq7IGf0 (2)乙烯气体与氧气形成的燃料电池,电解质为熔融碳酸钠;乙烯做负极被氧化生成二氧化碳;根据电子 -2--2-守恒和电荷守恒规律,极反应为: C2H4-12e+6CO3=8CO2+2H2O;正确答案:C2H4-12e+6CO3=8CO2+2H2O; zvpgeqJ1zvpgeqJ1 (3从图像看出,温度升高,二氧化碳的转化率降低,该反应正反应为放热反应;升高温度,平衡左移,平衡常数减小;NrpoJac3NrpoJac3 ①正确答案:KM >KN; ② 可逆反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8kJ/mol;其他条件下不变,反应前后的气体 的总质量不变,容器的体积不变,混合气体密度恒为定值,无法判定平衡状态,A错误;该反应为反应前后气体总量减少的反应,压强不变可以判定反应达平衡状态,但是氢气、二氧化碳均为反应物,按一定比例关系进行反应,n(H2)/n(CO2)始终保持不变,无法判定平衡状态, B错误;温度高于250℃时,催化剂的催化效率降低,但是催化剂对平衡的移动无影响,向左移动是因为温度升高的缘故;C错误;该反应为气体体 积减少的的反应,若将容器由“恒容”换为“恒压”,其他条件不变,相当于加压的过程,平衡右移,CO2的平衡转化率增大,D正确;正确答案:D;1nowfTG41nowfTG4 ③250℃时,根据图像看出,二氧化碳的转化率为50%,平衡后剩余二氧化碳的量1×50%=0.5mol,设反应生成碳酸氢钠xmol,碳酸钠y mol,根据碳原子守恒:x+y=0.5;根据钠离子守恒:x+2y=3×0.3,解之,x= 0.1mol ,y=0.4mol;即碳酸氢钠0.1mol,碳酸钠 0.4mol, 碳酸钠的量比碳酸氢钠大,CO32-水解很少,剩余得多;所以c(CO32-)>c(HCO3-);溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+);正确答案:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+); fjnFLDa5fjnFLDa5 ④可逆反应: 2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g) 起始量:1 3 0 0 变化量 1×50% 3×50% 0.5×50% 2×50% 平衡量 0.5 1.5 0.25 1 混合气体的总质量:1×44+3×2=50g, 乙烯的质量:0.25×28=7 g,所以乙烯的质量分数为7÷50×100%= 14%或0.14;正确答案:14%或0.14;tfnNhnE6tfnNhnE6 (5)增大体积,相当于减压,平衡向左移动;正确答案:逆向;反应前后混合气体的总质量不变,体积变大,所以密度减少;正确答案:减小;HbmVN777HbmVN777 点睛:二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,生成碳酸钠或碳酸氢钠或碳酸钠和碳酸氢钠的混合物;计算的时候,可以采用碳元素和钠元素的物质的量守恒的方法列方程解题,如果两个未知数都有解,说明反应的产物为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。V7l4jRB8V7l4jRB8 9. 氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备Mg(C103)2·6H2O 的流程如下: 已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
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