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開發(fā)使用清潔能源,發(fā)展低碳經濟正成為科學家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質的清潔燃料,可制作燃料電池。

1)甲烷水蒸氣轉化法制H2的主要轉化反應如下:

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? H=+2062 kJ·mol1

CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)? H=+1650 kJ·mol1

上述反應所得原料氣中的CO能使合成氨的催化劑中毒,必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應生成易除去的CO2,同時可制得等體積的氫氣的方法。此反應稱為一氧化碳變換反應,該反應的熱化學方程式是??????? 。

2)生產甲醇的原料COH2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? ΔH>0

一定條件下CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則A、B、C三點處對應平衡常數(KA、KB、KC)的大小關系為___________(“<”、“>”“=” )

100時,將1 mol CH42 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中,發(fā)生反應,能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是__________

a.容器內氣體密度恒定??

b.單位時間內消耗01 mol CH4同時生成03 mol H2

c.容器的壓強恒定??????

d3v(CH4) = v(H2)

325時,在20mL01mol/L氫氟酸中加入VmL01mol/LNaOH溶液,測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示,下列說法正確的是_____。

ApH3HF溶液和pH11NaF溶液中, 由水電離出的c(H+)相等

B點時pH6此時溶液中,c(F)c(Na+)99×10-7mol/L

C點時,溶液中的c(F)c(Na+)

D點時V20mL,此時溶液中c(Na+)01mol/L

4)長期以來,一直認為氟的含氧酸不存在。1971年美國科學家用氟氣通過細冰末時獲得HFO,其結構式為H—O—F。HFO與水反應得到HF和化合物A,該反應的化學方程式為?????????????????????

 

【答案】

1CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)? H=412 kJ·mol1?????? 2分)

2 KC = KB >KA??? ? 2分)

cd???? 2分)

3BC??? 2分)

4H2OHFO=HFH2O2? 2分)

【解析】

試題分析:(1) 先對已知熱化學方程式編號為①②,觀察發(fā)現(xiàn)-可得,CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)? H=412 kJ·mol1;

2 平衡常數指各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值,化學平衡常數只與溫度有關,所以B、C兩點是相同的溫度,所以KC = KB,然后A、B兩點相比,從AB,甲烷的轉化率變大,說明向正向移動,化學平衡常數變大,所以KB>KA ,所以答案是KC = KB >KA;

該容器的體積保持不變,根據質量守恒定律知,反應前后混合氣體的質量不變,所以容器內氣體的密度不變,所以不能表明達到化學平衡狀態(tài),故a錯誤;單位時間內消耗01 mol CH4同時生成03 mol H2,都代表v,所以不能表明達到化學平衡狀態(tài),故b錯誤;隨反應進行混合氣體總物質的量增大,容器容積不變,壓強增大,當容器的壓強恒定時,說明到達平衡,故c正確;3v(CH4) = v(H2),物質的正逆速率之比等于化學計量數之比,反應到達平衡,故d正確,所以選cd;

3pH3HF溶液,由水電離出的c(H+)10-11mol·L1,pH11NaF溶液中由水電離出的c(H+)10-14/10-1110-3mol·L1,A錯;點時,根據電子守恒,c(OH)c(F)c(Na+)c(H),c(F)c(Na+)c(H)c(OH)10-699×10-7mol/L,B對;根據電子守恒,c(OH)c(F)c(Na+)c(H),點時pH=7,溶液中的c(H)c(OH),所以c(F)c(Na+),C對;點時V20mL,此時溶液中c(Na+)005mol/L,所以選BC;

4)電負性FO,故H-O-FF元素表現(xiàn)-1價,與水反應生成HF,發(fā)生水解反應,可推知AH-O-O-H,該反應的化學方程式為:H2O+HFO=HF+H2O2。

考點:考查熱化學方程式、化學平衡圖象及影響因素、平衡常數、平衡狀態(tài)判斷、弱電解質的電離、離子濃度比較等。

 

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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2011?福建)下列關于化學與生產、生活的認識不正確的是( 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

化學與人類社會可持續(xù)發(fā)展密切相關,能源、環(huán)境、材料以及日常生活等都離不開化學.
(1)硅是無機非金屬材料的主角.請你舉出兩種含硅的材料名稱
玻璃、水泥
玻璃、水泥
混凝土、陶瓷、光導纖維
混凝土、陶瓷、光導纖維

(2)大量使用化石燃料的最直接的危害是造成大氣污染,如“溫室效應”、“酸雨”等都與大量使用化石燃料有關.請你舉出兩種防治酸雨的措施
推廣原煤脫硫技術、改進燃燒技術,減少燃煤過程中SO2等廢氣的排放、推煤燃燒后的煙氣脫硫、調整能源結構,發(fā)展和使用清潔能源
推廣原煤脫硫技術、改進燃燒技術,減少燃煤過程中SO2等廢氣的排放、推煤燃燒后的煙氣脫硫、調整能源結構,發(fā)展和使用清潔能源
、
加強環(huán)境管理,強化環(huán)保執(zhí)法,嚴格控制SO2的排放量等
加強環(huán)境管理,強化環(huán)保執(zhí)法,嚴格控制SO2的排放量等

(3)實驗室有三瓶失去標簽的無色溶液:氯化鉀、氫氧化鈣和稀硫酸,可用一種試劑一次鑒別它們.甲同學選的是一種正鹽溶液,乙同學選的是一種有色試劑,他們都得到了正確結論.試推斷甲、乙兩位同學選用的試劑:甲
碳酸鈉
碳酸鈉
,乙
紫色石蕊試液
紫色石蕊試液
.還可以用
碳酸氫鈉
碳酸氫鈉
.(均填名稱)

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年北京市通州區(qū)高三年級上學期期末摸底考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經濟”,正成為科學家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質的清潔燃料,可制作燃料電池。

(1)已知:① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 = – 1275.6 kJ/mol

② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)    ΔH2 = – 566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(1)  ΔH3 = – 44.0 kJ/mol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:___________。

(2)生產甲醇的原料CO和H2來源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0

①一定條件下CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三點處對應平衡常數(KA、KB、KC)的大小關系為___________。

     

②100℃時,將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中,發(fā)生反應,能說明該反應已經達到平衡狀態(tài)的是__________

a.容器內氣體密度恒定  

b.單位時間內消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 mol H2

c.容器的壓強恒定      

d.3v正(CH4) = v逆(H2)

如果達到平衡時CH4的轉化率為0.5,則100℃時該反應的平衡常數K =___________

(3)某實驗小組利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置,則該電池負極的電極反應式為___________。

 

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科目:高中化學 來源:模擬題 題型:單選題

2011年世界地球日活動的主題為“倡導綠色消費、支持綠色生產、共建綠色家園”。下列說法不符合這一主題的是
[     ]
A.推進傳統(tǒng)能源清潔利用,大力發(fā)展清潔能源
B.推廣燃煤發(fā)電,停建核電站,以防核泄漏事故的發(fā)生
C.推廣使用節(jié)能環(huán)保型汽車,開發(fā)利用清潔能源公交車
D.設計綠色化工工藝,提高反應的選擇性和原子的利用率

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