【題目】研究和開發(fā)CO2和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護和資源利用雙贏的課題。
(1)CO可用于合成甲醇。在體積可變的密閉容器中充入4molCO和8molH2,在催化劑作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(Ⅰ),平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示:
①該反應的逆反應屬于________反應;(填“吸熱”或“放熱”)。
②在0.1Mpa 、100℃的條件下,該反應達到平衡時容器體積為開始容器體積的_________倍。(結(jié)果保留兩位小數(shù)點)
③在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入4molCO,達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率________(填“增大”,“不變”或“減小”),平衡常數(shù)K________(填“增大”,“不變”或“減小”)。
(2)在反應(Ⅰ)中需要用到H2做反應物,以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知:
①CH4(g)+ H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
②CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
則CH4和H2O(g)反應生成CO2和H2的熱化學方程式為: 。
(3)在反應(Ⅰ)中制得的CH3OH 即可以做燃料,還可以與氧氣組成堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。則該燃料電池放電時:負極的電極反應式為____________________。
【答案】(1)吸熱 (2)0.67 (3)減小 不變
(4)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0 kJ·mol-1
(5)CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
【解析】
試題分析:(1)①由圖可知,壓強一定時,隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,故升高溫度平衡向逆反應移動,則正反應為放熱反應,因此逆反應是吸熱反應;
②100℃,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,所以參加反應的CO的物質(zhì)的量為2mol。
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);
開始(mol): 4 8 0
變化(mol): 2 4 2
平衡(mol): 2 4 2
因此該反應達到平衡時容器體積為開始容器體積的倍。
③在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入4molCO,平衡向正反應移動,但CO的轉(zhuǎn)化率減小,化學平衡常數(shù)只受溫度影響,與濃度無關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變;
(2)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJmol-1
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJmol-1
依據(jù)蓋斯定律計算,①×2—②即得到CH4和H2O(g)反應生成
CO2和H2的熱化學方程式為CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H=+165.0 kJ·mol-1 ;
(3)該燃料電池放電時是原電池,負極上是甲醇失電子發(fā)生氧化還原反應生成碳酸鹽,反應的電極反應式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。
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【題目】下列各種說法中正確的是
A. 凡是能起銀鏡反應的物質(zhì)一定是醛
B. 乙烯和甲苯都能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 在酯化反應中,羧酸脫去羧基中的氫原子,,醇脫去羥基生成酯和水
D. 苯酚有弱酸性,俗稱石炭酸,因此它是一種羧酸
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【題目】下列說法中,錯誤的是( )
A.元素周期表中有7個主族,7個副族
B.稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)均為8個
C.氫是原子半徑最小的元素
D.氧元素位于第2周期ⅥA族
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【題目】下列離子方程式,正確的是( )
A.氫氧化鐵與鹽酸反應:H++OH-=H2O
B.鐵與鹽酸反應:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C.用小蘇打治療胃酸(鹽酸)過多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
D.CaCO3溶于稀硝酸中:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
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【題目】對于反應8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,下列說法正確的是( )
A.N2是還原產(chǎn)物,且還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比是2:3
B.N2是氧化產(chǎn)物,且還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比是2:3
C.每轉(zhuǎn)移6mol電子就生成22.4LN2
D.NH4Cl是氧化產(chǎn)物,且還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物物質(zhì)的量之比是1 : 6
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【題目】下列有關(guān)敘述正確的是
A. 非金屬元素既可以形成陰離子,也可以形成陽離子
B. 金屬元素只能形成陽離子
C. 分子式相同的物質(zhì)化學性質(zhì)相同
D. 單核陽離子,其最外層均具有2電子或8電子的結(jié)構(gòu)
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【題目】化學是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,下列實驗操作方法正確的是()
A. 酒精燈在桌子上歪倒著火,立即用水澆滅
B. 給試管中的液體加熱時,可加入碎瓷片或不時移動試管,以免暴沸傷人
C. 使用pH試紙測量溶液的酸堿性時,先把pH試紙用蒸餾水潤濕后,再測量
D. 將潤濕的紅色石蕊試紙置于集氣瓶內(nèi)部,試紙變藍說明氨氣已收集滿
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