时间:2018-03-17 06:49:19
1、填空题 为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），
（1）图1表示该反应过程中能量变化，则该反应为______反应（填“吸热”或“放热”），判断依据是______；
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图2所示的电池装置．
①该电池正极的电极反应式为：______；
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为：______；
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______；
（4）为了消除污染，在一定条件下，向含有甲醇的废水中加入一定量的稀硝酸，会有N2等物质生成．若参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为6：5，写出该反应的化学方程式______；在此反应过程中若消耗32g?甲醇，将转移______mol?电子．
参考答案：（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，故答案为：放热；反应物的总能量高于生成物的总能量；
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，该原电池总的反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；
（3）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
由盖斯定律，①-②+③×4得2CH3OH（l）+2O2（g）=2CO（g）+4H2O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6?kJ∕mol，
故CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8?kJ∕mol，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8?kJ∕mol；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，令C元素在氧化产物的化合价为a，则：
6×5=5×[a-（-2）]，解得a=4，故氧化产物为CO2，反应方程式为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O，
甲醇的物质的量为32g32g/mol=1mol，反应C元素化合价由-2价升高为+4，故转移电子的物质的量为1mol×[4-（-2）]=6mol，
故答案为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O；6；
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 SiO2在高温下可发生反应：SiO2+3C═SiC+2CO↑，该反应中氧化剂与还原剂的质量比是（ ）
A．1：2
B．2：1
C．1：3
D．1：1
参考答案：因SiO2+3C═SiC+2CO↑中，碳元素的化合价既升高又降低，
则碳既是氧化剂又是还原剂，
碳由0降低为-4价时，作氧化剂，
碳由0升高到+2价时，作还原剂，
由方程式中的碳原子守恒，
则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
即该反应中氧化剂与还原剂的质量比是1：2，
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 Na5FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景广阔，一种制备Na5FeO4的方法可用化学方程式表示如下：5FeSO4+6Na5O5═5Na5FeO4+5Na5O+5Na5SO4+O5↑，对此反应下列说法不正确的是（ ）
A．Na2O2在反应中只作氧化剂
B．O2是氧化产物
C．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
D．2molFeSO4发生反应时，共有8mol电子转移
参考答案：A．过氧化钠中O元素的化合价既升高又降低，则既是氧化剂又是还原剂，故A错误；
B．过氧化钠中O元素的化合价升高，生成氧气，则氧气为氧化产物，故B正确；
C．Fe元素的化合价升高，过氧化钠中O元素的化合价降低，对应的Na2FeO五既是氧化产物又是还原产物，故C正确；
D．由反应可知，2molFeSO五发生反应时，由化合价变化可知转移电子为2mol×（j-2）+2mol×[（-1）-（-2）]=10mol，故D错误；
故选AD．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 工业上粗硅的生产原理为2C+SiO2
参考答案：2C+SiO2高温.Si+2CO↑中，碳元素化合价由0价变为+2价，硅元素化合价由+4价变为0价，所以碳是还原剂，二氧化硅是氧化剂，故选A．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下列反应中，通入的气体物质只作为氧化剂的是（ ）
A．NO2通入水中
B．Cl2通入FeCl2溶液中
C．SO2通入NaOH溶液中
D．Cl2通入KOH溶液中
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单