【題目】實(shí)現(xiàn) 節(jié)能減排低碳經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),下圖1表示該反應(yīng)過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化:

1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是____________(填字母)。

A.△H0△S0 B.△H0,△S0

C.△H0,△S0 D.△H0,△S0

2)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO24mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示。

從反應(yīng)開始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)_________;

下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是___________(填字母)

A.升高溫度B.CH3OH(g)及時(shí)液化抽出C.選擇高效催化劑D.再充入l molCO24 molH2

325℃,1.01×105Pa時(shí),16g 液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________

4)選用合適的合金為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式是:______________。

【答案】C0.075 mol/(Lmin)BDCH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) H-726.6kJ/molCH3OH - 6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

【解析】

(1)依據(jù)反應(yīng)和圖象分析判斷:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反應(yīng)是熵減少的反應(yīng)S<0;反應(yīng)物能量高于生成物的能量,判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng),H<0;
(2)在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示.二氧化碳是反應(yīng)物隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,甲醇是生成物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大;10nim內(nèi)達(dá)到平衡,生成甲醇濃度為0.75mol/L,二氧化碳濃度變化了0.75mol/L;則
依據(jù)化學(xué)平衡列式計(jì)算為:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L) 14 0 0

變化量(mol/L) 0.752.25 0.75 0.75
平衡量(mol/L) 0.251.750.75 0.75
CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)==0.075molL-1min-1

措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是:A.反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行;故A錯(cuò)誤;B.將CH3OH(g)及時(shí)液化抽出,減小生成物的量,平衡正向進(jìn)行,故B正確;C.選擇高效催化劑只能改變速率,不改變化學(xué)平衡,故C錯(cuò)誤;D.再充入l molCO2和4molH2,增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行,故D正確;故選BD;
(3)25,1.01×105Pa時(shí),16g 液態(tài)甲醇物質(zhì)的量為0.5mol,完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3kJ的熱量,依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的方法寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-726.6 kJmol-1

(4)甲醇在原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),生成的CO2溶解在電極周圍的KOH溶液,得到CO32-,負(fù)極電極反應(yīng)式為2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下列各組材料中,不能構(gòu)成原電池的是( )

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A. NO2N2O4組成的平衡體系加壓后顏色先變深后變淺

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A.SiX4難水解
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C.NaX易水解
D.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4

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(1)實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色和紅色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:

_____________________________________________________ 。

在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說明該乙醇催化反應(yīng)是_____反應(yīng)。

(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同。甲的作用是___________;乙的作用是____________。

(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是____________。

(4)若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說明液體中還含有_____(填寫名稱)。

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【題目】設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)為6.02×1023mol﹣1 . 關(guān)于1mol H2O的敘述正確的是(  )
A.含有1mol H2
B.含有6.02×1023個(gè)水分子
C.質(zhì)量為18 g/mol
D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L

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【題目】比較1molN2和1molNO的下列物理量:①質(zhì)量 ②分子總數(shù) ③原子總數(shù) ④體積,其中一定相等的是(  )
A.①
B.②③
C.①②③
D.①②③④

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【題目】25℃時(shí),下列有關(guān)溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是(

A. 0.1mol/|LCH3COONa 0.lmol/LHCl 溶液等體積混合: c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>cCH3COO-)

B. 0.lmol/LNH4Cl0.lmol/L 氨水等體積浪合(pH>7): c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)

C. 0.1mol/LNa2CO30.lmol/LNaHCO3溶液等體積混合:2/3c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

D. 0.1mol/LNa2C2O40.lmol/LHCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)

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【題目】在一定溫度下,下列敘述是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)在定容密閉容器中達(dá)到平衡的標(biāo)志的是

①C的生成速率與C的分解速率相等;

單位時(shí)間內(nèi)amol A生成,同時(shí)生成3amol B;

③A、BC的濃度不再變化;

混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化;

混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化;

AB、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1:3:2

⑦A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2;

混合氣體的密度不再變化。

A. ②⑤ B. ①③④⑤ C. ②⑥⑦⑧ D. ⑤⑥⑧

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