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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注,下表為制取Cu2O的四種方法:

          方法a

          用炭粉在高溫條件下還原CuO

          方法b

          用葡萄糖還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O

          方法c

          電解法,反應為2Cu + H2OCu2O + H2

          方法d

          用肼(N2H4)還原新制的Cu(OH)2

          1)已知:①2Cus)+O2(g)=Cu2Os△H = -169kJ·mol-1,②Cs)+O2(g)=CO(g)△H = -110.5kJ·mol-1,③ Cus)+O2(g)=CuOs△H = -157kJ·mol-1,則方法a發(fā)生的熱化學方程式是:____________。

          2)方法c采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示:

          該離子交換膜為____離子交換膜(填),該電池的陽極反應式為_____,鈦極附近的pH________(填增大”“減小不變)。

          3)方法d為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級Cu2O,同時放出N2。該制法的化學方程式為________。

          4)在相同的密閉容器中,用以上方法制得的三種Cu2O分別進行催化分解水的實驗:△H>0。水蒸氣的濃度隨時間t變化如下表所示:

          序號

          0

          10

          20

          30

          40

          50

          p>T1

          0.050

          0.0492

          0.0486

          0.0482

          0.0480

          0.0480

          T1

          0.050

          0.0488

          0.0484

          0.0480

          0.0480

          0.0480

          T2

          0.10

          0.094

          0.090

          0.090

          0.090

          0.090

          對比實驗的溫度:T2_________T1(填”“),能否通過對比實驗①③到達平衡所需時間長短判斷:_________(填)。

          實驗20 min的平均反應速率 v(O2)=_________

          催化劑的催化效率:實驗___________實驗(填)。

          【答案】2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+34.5kJ/mol 2Cu-2e-+2OH-= Cu2O+H2O 增大 4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+6H2O+N2 3.5×10-5 mol/(L·min)

          【解析】

          1)用碳還原CuO,發(fā)生的化學方程式是2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g),根據(jù)蓋斯定律,可知該反應的反應熱為①+②-2×③=-169kJ·mol-1+-110.5kJ·mol-1-2×-157kJ·mol-1=+34.5kJ/mol,則方法a發(fā)生的熱化學方程式是2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH+34. 5kJ/mol,故答案為:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+34.5kJ/mol;

          2)該電解池的陽極發(fā)生氧化反應,所以Cu失去電子,與氫氧根離子結合生成氧化亞銅和水,電極反應式是2Cu-2e-+2OH-Cu2O+H2O;鈦極為陰極,氫離子放電生成氫氣,則氫氧根離子濃度增大,所以鈦極附近的pH值增大,故答案為:陰;2Cu-2e-+2OH-Cu2O+H2O;增大;

          3)方法d為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級Cu2O,同時放出N2,根據(jù)元素守恒可知,還有水生成,則化學方程式是4Cu(OH)2 + N2H4 2Cu2O + 6H2O + N2,故答案為:4Cu(OH)2 + N2H4 2Cu2O + 6H2O + N2;

          4①T220min即達平衡狀態(tài),所以T2的反應速率快,則T2T1,由于①③實驗中的起始濃度不同,所以不能通過對比實驗①③到達平衡所需時間長短判斷,故答案為:>;否;

          實驗20 min內水蒸氣的濃度減。0.05-0.0486mol/L0.0014mol/L,則氧氣的濃度增加0.0007mol/L,所以前20min內的平均反應速率v(O2)=0.0007mol/L÷20min=3.5×10-5mol·L-1min-1,故答案為:3.5×10-5mol·L-1min-1;

          ③①相比,達到的平衡狀態(tài)相同,但達到平衡的時間短,所以的反應速率快,則實驗比實驗所用的催化劑催化效率高,故答案為:<。

          【點晴】

          影響化學反應速率的因素有多種,在探究相關規(guī)律時,需要控制其他條件不變,只改變某一個條件,探究這一條件對反應速率的影響。變量探究實驗因為能夠考查學生對于圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結論的能力,因而在這幾年高考試題中有所考查。解答此類題時,要認真審題,清楚實驗目的,弄清要探究的外界條件有哪些。然后分析題給圖表,確定一個變化的量,弄清在其他幾個量不變的情況下,這個變化量對實驗結果的影響,進而總結出規(guī)律,然后再確定另一個變量,重新進行相關分析。

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】淀粉水解的產物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制備草酸,裝置如圖1所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去):實驗過程如下:

          ①將1:1的淀粉水乳液與少許硫酸(98%)加入燒杯中,水浴加熱至85℃~90℃,保持30min,然后逐漸將溫度降至60℃左右;

          ②將一定量的淀粉水解液加入三頸燒瓶中;

          ③控制反應液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO398%H2SO4的質量比為2:1.5)溶液;

          ④反應3h左右,冷卻,減壓過濾后再重結晶得草酸晶體,硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應:

          C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O

          C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O

          3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O

          請回答下列問題:

          (1)實驗①加入98%硫酸少許的作用是:_________;

          (2)實驗中若混酸滴加過快,將導致草酸產量下降,其原因是_________;

          (3)檢驗淀粉是否水解完全所用的試劑為_________;

          (4)草酸重結晶的減壓過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有_________;

          (5)將產品在恒溫箱內約90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4標準溶液滴定,該反應的離子方程式為:2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O稱取該樣品0.12g,加適量水完全溶解,然后用0.020molL1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(雜質不參與反應),此時溶液顏色變化為_________,滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示,則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質量分數(shù)為_________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】下列化學方程式中,正確的是

          A.甲烷的燃燒熱△H=890.3kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:

          CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3kJ/mol

          B.一定條件下,將0.5molN21.5molH2置于密閉容器中充分反應生成NH3放熱akJ,其熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=2akJ/mol

          C.在101kPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=571.6kJ/mol

          DHClNaOH反應的中和熱△H=57.3kJ/mol,則H2SO4Ba(OH)2反應的中和熱△H=114.6kJ/mol

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3Fe2O3,在一定條件下可實現(xiàn)如圖所示的物質之間的變化:

          據(jù)此回答下列問題:

          1、、四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是__。

          2)根據(jù)上述框圖反應關系,寫出下列B、C、D、E所含物質的化學式

          固體B__;沉淀C__;沉淀D__;溶液E___

          3)寫出、、四個反應的化學方程式或離子方程式

          __;

          ___

          ___;

          __。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】共用兩個及兩個以上碳原子的多環(huán)烴稱為橋環(huán)烴,共用的碳原子稱為橋頭碳。橋環(huán)烴二環(huán)[2.2.0]己烷的碳原子編號為。下列關于該化合物的說法錯誤的是( 。

          A.橋頭碳為1號和4

          B.與環(huán)己烯互為同分異構體

          C.二氯代物有6種(不考慮立體異構)

          D.所有碳原子不可能位于同一平面

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】杯環(huán)芳烴因其結構類似于酒杯而得名,其鍵線式如圖,下列關于杯環(huán)芳烴的說法正確的是(  )

          A.屬于芳香烴B.最多與6mol H2發(fā)生加成反應

          C.分子式為C44H56O4D.分子內所有原子一定在同一平面上

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】鋁是一種活潑的金屬,在高溫下能與Fe2O3反應生成FeAl2O3。該反應中___________(填化學式)是還原劑,_____________(填化學式)氧化劑。當2molFe2O3參加反應時,轉移了 ____________ mol電子。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】某學習小組對人教版教材實驗“在200mL燒杯中放入20g蔗糖(C12H22O11),加入適量水,攪拌均勻,然后再加入15mL質量分數(shù)為98%濃硫酸,迅速攪拌”進行如下探究;

          (1)觀察現(xiàn)象:蔗糖先變黃,再逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀黑色物質,同時聞到刺激性氣味,按壓此黑色物質時,感覺較硬,放在水中呈漂浮狀態(tài),同學們由上述現(xiàn)象推測出下列結論:

          ①濃硫酸具有強氧化性 ②濃硫酸具有吸水性 ③濃硫酸具有脫水性④濃硫酸具有酸性 ⑤黑色物質具有強吸附性

          其中依據(jù)不充分的是_________(填序號);

          (2)為了驗證蔗糖與濃硫酸反應生成的氣態(tài)產物,同學們設計了如下裝置:

          試回答下列問題:

          ①圖1的A中最好選用下列裝置_________(填編號);

          ②圖1的 B裝置所裝試劑是_________;D裝置中試劑的作用是_________;E裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是_________;

          ③圖1的A裝置中使蔗糖先變黑的化學反應方程式為_________,后體積膨脹的化學方程式為:_________

          ④某學生按圖2進行實驗時,發(fā)現(xiàn)D瓶品紅不褪色,E裝置中有氣體逸出,F(xiàn)裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,推測F裝置中酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺的原因_________,其反應的離子方程式是_________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】2011923日,中國科學家屠呦呦獲得了美國拉斯克醫(yī)學獎的臨床醫(yī)學獎,獲獎理由是因為發(fā)現(xiàn)青蒿素——一種用于治療瘧疾的藥物,挽救了全球特別是發(fā)展中國家的數(shù)百萬人的生命。下圖是青蒿素的結構,則有關青蒿素的說法中不正確的是:

          A.青蒿素分子式為C15H22O5

          B.青蒿素有—O—O—鍵具有較強的氧化性

          C.青蒿素易溶于水、乙醇、苯

          D.青蒿素在堿性條件下易發(fā)生水解反應

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