Question

【題目】(1)甲烷制氫是一種廉價(jià)的制氫方法。有關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：

； ①

；②

①下列說(shuō)法正確的是 ______。

A.

B.當(dāng)反應(yīng)①中時(shí)，表明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)

C.其它條件不變時(shí)，增大體系壓強(qiáng)，反應(yīng)①②中甲烷的轉(zhuǎn)化率均增大

D.為維持恒定溫度不考慮熱量損失，某反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①與②時(shí)，消耗甲烷的物質(zhì)的量之比為6：1

②某溫度下，在100L反應(yīng)器中充入甲烷和水蒸汽的物質(zhì)的量分別為100mol和300mol時(shí)，假定只發(fā)生反應(yīng)當(dāng)甲烷的轉(zhuǎn)化率為時(shí)，此時(shí)平衡常數(shù)為 ______。

(2)藍(lán)液是由、及NaOH配成的，在加熱條件下，通過(guò)三步反應(yīng)使鐵表面生成一層致密的：

①

②

以及第三步生成四氧化三鐵，請(qǐng)補(bǔ)充第三步反應(yīng)的方程式并配平： ______。

①為了使鋁表面形成較厚的氧化膜，工業(yè)上常用電解硫酸溶液的方法，在陽(yáng)極上生成氧化鋁，寫(xiě)出此時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)： ______。

②將固體草酸錳放在一個(gè)可以稱(chēng)出質(zhì)量的容器里加熱，固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示質(zhì)量單位為：則時(shí)，剩余固體的成分為 ______（填化學(xué)式）；在，剩余固體的成分為 ______（填化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】D MnO

【解析】

(1)①已知：

； ①

；②

A．由反應(yīng)②-①可計(jì)算H2O(g)=H2(g)+O2(g)的△H=+252kJmol-1，則2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+504kJmol-1，氣態(tài)水的能量比液態(tài)水能量高，故A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)反應(yīng)①中υ(CH4)正=υ(CO)正時(shí)，依據(jù)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，均是正反應(yīng)速率之比，不能表明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C．反應(yīng)均為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，所以反應(yīng)①②中甲烷的轉(zhuǎn)化率均減小，故C錯(cuò)誤；

D．維持恒定溫度，吸收與放出的熱量相等，則反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)①與②時(shí)，消耗甲烷的物質(zhì)的量之比為=6：1，故D正確；

故答案為D；

②結(jié)合題意，列“三段式”：

K==1.35；

(2)由①②及生成四氧化三鐵可知，Na2FeO2、Na2Fe2O4發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)為Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O＝Fe3O4↓+4NaOH；

①在陽(yáng)極上生成Al失去電子生成氧化鋁，陽(yáng)極電極反應(yīng)為3H2O+2Al-6e-=Al2O3+6H+；

②設(shè)生成MnC2O4的質(zhì)量為x，

，解得x≈0.8g，則214℃時(shí)，結(jié)合圖表，結(jié)晶水已全部失去，剩余固體的成分為MnC2O4；280℃時(shí)，由固體質(zhì)量在減小，則草酸錳分解生成的錳的氧化物，可能是MnO或MnO2，根據(jù)錳元素守恒，

，解得M=71，則280℃時(shí)分解完全，剩余固體的成分為MnO。