【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能,甲醚是一種無(wú)色氣體,具有輕微的醚香味,其燃燒熱為1455 kJ·mol﹣1,甲醚可作燃料電池的燃料.

(1)寫(xiě)出甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式 ;已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1;計(jì)算反應(yīng)4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH3OCH3(g)的反應(yīng)熱H= kJ·mol﹣1;

(2)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)H<0

一定溫度下,在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng).下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (選填編號(hào),注意大小寫(xiě))。

a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變

b.單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí),有1mol H2O生成

c.容器中氣體密度不再改變

d.容器中氣體壓強(qiáng)不再改變

溫度升高,該化學(xué)平衡移動(dòng)后,達(dá)到新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將 (填“變大”、“變小”或“不變”,下同)。

(3)以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式的其中一個(gè)產(chǎn)物是CO32﹣,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的負(fù)極反應(yīng)式 ;

(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500mL NaCl溶液,裝置如圖所示,請(qǐng)寫(xiě)出電解過(guò)程中Y電極附近觀察到的現(xiàn)象是 ;當(dāng)燃料電池消耗2.8LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí):NaCl溶液中C(OH-)= mol/L(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).

【答案】(1)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H1=﹣1455kJ/mol;﹣378.8;

(2)ad;變。

(3)CH3OCH3+16OH12e=2CO2﹣3+11H2O;

(4)Y電極附近溶液中有氣體產(chǎn)生,上部分呈黃綠色;1

【解析】解:(1)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol,則甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為:

CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H1=﹣1455kJ/mol;

H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1;熱化學(xué)方程式

H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=﹣285.8KJ/mol;

C(s)+O2(g)=CO2(g)H=﹣393.5KJ/mol;

CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H1=﹣1455kJ/mol;

依據(jù)蓋斯定律計(jì)算×3+×2﹣得到反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:

2C(s)+3H2(g)+O2(g)CH2OCH3(g):H=﹣169.4kJ/mol;

4C(s)+6H2(g)+O2(g)2CH2OCH3(g):H=﹣338.8kJ/mol;

故答案為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H1=﹣1455kJ/mol;H=﹣378.8kJ/mol;

(2)a、在反應(yīng)達(dá)平衡前,c(H2)與c(H2O)的比值在變小,故當(dāng)c(H2)與c(H2O)的比值保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,故A選;

b、單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí)一定會(huì)有1mol H2O生成,故不能作為平衡的標(biāo)志,故B不選;

c、本反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物全是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量一直不變,而又是恒容的容器,即氣體體積不變,故氣體密度ρ=一直不變,故密度不變不能作為平衡的標(biāo)志,故c不選;

d、此反應(yīng)是個(gè)氣體的物質(zhì)的量有改變的反應(yīng),即在平衡之前,容器中氣體的物質(zhì)的量和壓強(qiáng)在變化,故當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,故d選.故選ad;反應(yīng)放熱,故升高溫度,平衡左移,故CH3OCH3的產(chǎn)率將變小,故答案為:變;

(3)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲醚在負(fù)極放電,堿性條件下生成碳酸根與水,電極反應(yīng)式為:CH3OCH3+16OH﹣12e=2CO32﹣+11H2O,

(4)電解池中Y電極為陽(yáng)極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,現(xiàn)象是冒氣泡,上部溶液呈黃綠色;當(dāng)燃料電池消耗2.8LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)物質(zhì)的量==0.125mol,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH,電子轉(zhuǎn)移為0.5mol,陰極電極方程式:2H2O+ 2e= 2 OH+H2所以n(OH)=0.5 mol,c(OH)= 0.5mol/0.5L=1 mol/L

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用于分離或提純物質(zhì)的方法有:A.蒸餾(分餾) B.萃取C.過(guò)濾 D.重結(jié)晶 E.分液F.滲析.下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪一種方法最合適?(填方法的標(biāo)號(hào))
(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3微粒
(2)分離四氯化碳與水的混合物
(3)分離淀粉和NaCl溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】1-溴丙烷與2-溴丙烷分別和氫氧化鈉的醇溶液混和加熱;(1-溴丙烷與2-溴丙烷分別和氫氧化鈉的水溶液混和加熱,則下列說(shuō)法正確的是

A. )()產(chǎn)物均相同

B. )()產(chǎn)物均不同

C. )產(chǎn)物相同,()產(chǎn)物不同

D. )產(chǎn)物不同,()產(chǎn)物相同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)圖中包含的信息分析,下列敘述正確的是(

A.氫氣與氯氣反應(yīng)生成1mol氯化氫氣體,反應(yīng)吸收248kJ的能量

B.436kJ/mol是指斷開(kāi)1molH 2 中的H-H鍵需要放出436kJ的能量

C.431kJ/mol是指生成2molHCl中的H-Cl鍵需要放出431kJ的能量

D.氫氣與氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)放出183kJ的能量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物的說(shuō)法不正確的是

A. 氯乙烯和乙烯均能發(fā)生加成反應(yīng) B. 花生油和玉米油主要成分都是酯類

C. 葡萄糖能發(fā)生氧化和加成反應(yīng) D. 分子式為C9H12的芳香烴其可能的結(jié)構(gòu)有4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是

A稀釋濃疏酸 B將膽礬加熱變成白色粉末

C液態(tài)水汽化 D生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)知名企業(yè)比亞迪公司開(kāi)發(fā)了具有多項(xiàng)專利的鋰釩氧化物二次電池,其成本較低,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他電池,電池總反應(yīng)為V2O5 + xLiLixV2O5。下列說(shuō)法合理的是( )

A. 電池在放電時(shí),Li+向負(fù)極移動(dòng)

B. 鋰在放電時(shí)作正極,充電時(shí)作陽(yáng)極

C. 該電池充電時(shí)陽(yáng)極的反應(yīng)為LixV2O5 - xe- =V2O5 + xLi+

D. V2O5只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體,不參與電池反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. SO2可以使溴水褪色,所以SO2具有漂白性

B. SiO2是酸性氧化物,所以SiO2能與NaOH溶液反應(yīng)

C. 若某堿性溶液的焰色呈黃色,則該溶液的溶質(zhì)一定為NaOH

D. NH3的水溶液可以導(dǎo)電,所以NH3是電解質(zhì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,全部屬于純凈物的是

A. 福爾馬林、酒、醋 B. 苯、汽油、無(wú)水酒精

C. 甘油、乙醇鈉、氯仿 D. 豆油、丙烯酸、四氯化碳

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案