【題目】開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。

1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1= -1275.6 kJ·mol-12CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -44.0 kJ·mol-1,

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

2)工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H= -90.8kJmol-1。

①某溫度下,將2mol CO6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)10min后,達(dá)到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為____,以CH3OH表示該過程的反應(yīng)速率v(CH3OH)=______。

②要提高反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是_______。

a.升溫 b.加入催化劑 c.增加CO的濃度 d.加入H2 e.加入惰性氣體 f.分離出甲醇

3)如圖是一個化學(xué)過程的示意圖:

①圖中甲池是________裝置(電解池原電池”),其中OH移向________(“CH3OH”“O2”)。

②寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式: ____________________________。

③乙池中總反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。

④當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40g時,此時丙池某電極析出1.60g某金屬,則丙中的某鹽溶液可能是________(填序號)

AMgSO4 BCuSO4 CNaCl DAl(NO3)3

【答案】CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) H= -4428 kJmol-1 80% 0.08mol/(L·min) df 原電池 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ B

【解析】

1)甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水,其反應(yīng)方程式為CH3OHO2CO2H2O,根據(jù)蓋斯定律,,推出CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H== -442.8kJ·mol-1

2)①達(dá)到平衡時,n(CO)=0.2mol·L-1×2L=0.4mol,

2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)

起始: 6 2 0

變化:3.2 1.6 1.6

平衡:2.8 0.4 1.6

CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式,v(CH3OH)==0.08mol/(L·min);

a、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動,即CO轉(zhuǎn)化率降低,故a不符合題意;

b、加入催化劑,使用催化劑,對化學(xué)平衡移動無影響,故b不符合題意;

c、增加CO的濃度,雖然平衡向正反應(yīng)方向移動,但CO的轉(zhuǎn)化率降低,故c不符合題意;

d、加入H2,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,CO的轉(zhuǎn)化率增大,故d符合題意;

e、體積不變,加入惰性氣體,組分濃度不變,化學(xué)平衡不移動,CO轉(zhuǎn)化率不變,故e不符合題意;

f、分離出甲醇,減小生成物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,故f符合題意;

答案選df;

3)①根據(jù)甲池的裝置圖,甲池裝置圖為原電池,通CH3OH一極為負(fù)極,通氧氣的一極為正極,根據(jù)原電池工作原理,OH向負(fù)極移動,即向通CH3OH一極移動;

②甲池是燃料電池,相當(dāng)于CH3OH在氧氣燃燒,電解質(zhì)為KOH溶液,C元素最終以CO32形式存在,負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH8OH--6e-=CO32-6H2O;

A電極接電池正極,A電極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e=O2↑+4H B電極為陰極,電極反應(yīng)式為Age=Ag,總反應(yīng)離子方程式為4Ag+2H2O4Ag+O2↑+4H;

④乙池中B電極反應(yīng)式為Ag+e-=AgB極增加5.40g,生成Ag的物質(zhì)的量為=0.05mol,電路中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.05mol,丙池某電極上析出金屬,該電極為陰極,即D電極,乙池和丙池為串聯(lián)電路,丙池通過的電子物質(zhì)的量也為0.05mol,

A、硫酸鎂中Mg位于H元素的前面,即陰極上不析出金屬,故A不符題意;

B、電解CuSO4溶液時,D電極反應(yīng)式為Cu2+2e-=Cu,轉(zhuǎn)移電子0.05mol,析出銅的質(zhì)量為1.60g,故B符合題意;

C、電解NaCl水溶液,沒有金屬析出,故C不符合題意;

D、電解Al(NO3)3水溶液,沒有金屬析出,故D不符合題意;

答案選B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分,請參照元素①⑧在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:

周期

IA

0

1

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

2

3

(1)③、④、⑤、⑥簡單離子半徑由小到大的順序?yàn)?/span>_____________________。

(2)②、⑦、⑧的最高價含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是_____________________

(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式:______。

(4)由表中元素形成的常見物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應(yīng):

(a)X溶液與Y溶液反應(yīng)的離子方程式為_________,

(b)N→⑥的單質(zhì)的化學(xué)方程式為________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】300 ℃時,將2 mol A2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH=Q,2 min末達(dá)到平衡,生成0.8 mol D。

(1)300 ℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=___________________已知K300 <K350 ,則ΔH______0(“>”“<”)。

(2)2 min末時,B的平衡濃度為________,D的平均反應(yīng)速率為________。

(3)若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率______(增大”“減小不變”),原因是_____________________________________________________________。

(4)如果在相同的條件下,上述反應(yīng)從逆反應(yīng)方向進(jìn)行,開始時加入C、D4/3mol。若使平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同,則還應(yīng)該加入B______mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),H=-198kJ/mol, V2O5存在時反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是

A. H= E4- E3+E2-E1

B. 加入V2O5后反應(yīng)經(jīng)過兩步完成其中第一步?jīng)Q定反應(yīng)速率

C. 加入V2O5,H不變,但反應(yīng)速率改變

D. 向密閉容器中充入2molSO21molO2發(fā)生上述反應(yīng)達(dá)平衡時,反應(yīng)放熱198kJ

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】隨原子序數(shù)的遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如下圖所示。

根據(jù)判斷出的元素回答問題:

(1)f在元素周期表的位置是__________________。

(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同)_____________;比較g、h的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱是:___________。

(3)畫出x2d2的電子式:____________________;

(4)已知1mol e的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出255.5kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________________________。

(5)寫出用惰性電極電解eh溶液的化學(xué)方程式:________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是無機(jī)物 A~J在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件未列出)。其中C為紅棕色氣體;HI是兩種常見的金屬單質(zhì);過量I D溶液反應(yīng)生成A。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)H元素在周期表中的位置是________;寫出①的離子反應(yīng)方程式:_________;檢驗(yàn)E溶液中陽離子的最佳試劑為________。

(2)這類反應(yīng)常用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬。用MnO2冶煉金屬錳的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________。

(3)SCR技術(shù)處理機(jī)動車尾氣時,在催化條件下利用氨氣與C反應(yīng),生成無污染的物質(zhì)。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________

(4)FNaClO、NaOH溶液反應(yīng),可制得一種綠色高效凈水劑K2FeO4。每生成1molFeO42-時轉(zhuǎn)移____________mol電子。

(5)B為大氣污染物,利用炭粉可以將其還原為無污染的物質(zhì)X2。

已知:X2(g)+O2(g)=2XO(g) H=+180.6kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5kJ/mol

寫出用碳粉還原B的熱化學(xué)方程式__________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】非金屬元素及其化合物在物質(zhì)制備、生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。

I.CO2NH3合成尿素的反應(yīng)如下:CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) H=akJ/mol

曲線表示不同溫度、不同壓強(qiáng)下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,請回答下列問題:

(1)a__________0P1__________P2(填、)。

(2)t℃時,向容積為2L的密閉容器中充入3molNH31molCO2,實(shí)現(xiàn)M點(diǎn)的平衡,則

①平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的____________倍,t℃時的化學(xué)平衡常數(shù)為__________。

②若保持條件不變,再向該容器中充入1molNH31molCO2,NH3的轉(zhuǎn)化率將________(填增大、減小不變)。

II.硫及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,回答下列問題。

(1)鐵銨礬是一種化學(xué)物質(zhì),分子式為NH4Fe(SO4)212H2O,其溶于水后,溶液中離子濃度大小關(guān)系為________________________________。

(2)已知某溶液中含有CO32-、SO42-等離子,取一定量的該溶液向其中加入 BaCl2溶液,當(dāng)CO32-開始沉淀時,溶液中____________。(已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9

(3)恒溫恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-197kJ/mol。下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體的密度保持不變

c.SO3O2的體積比保持不變 d.每消耗1molSO3的同時生成0.5molO2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸四氨合銅晶體([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作殺蟲劑,媒染劑,在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分,在工業(yè)上用途廣泛。常溫下該物質(zhì)在空氣中不穩(wěn)定,受熱時易發(fā)生分解。某化學(xué)興趣小組以Cu粉、3mol/L的硫酸、濃氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀鹽酸、0.500 mol/LNaOH溶液來合成硫酸四氨合銅晶體并測定其純度。

I.CuSO4溶液的制備

①稱取4g銅粉,在A儀器中灼燒10分鐘并不斷攪拌,放置冷卻。

②在蒸發(fā)皿中加入30mL 3mol/L的硫酸,將A中固體慢慢放入其中,加熱并不斷攪拌。

③趁熱過濾得藍(lán)色溶液。

(1)A儀器的名稱為________________________________

(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中有1.5g的銅粉剩余,該同學(xué)將制得的CuSO4溶液倒入另一蒸發(fā)皿中加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn),冷卻析出的晶體中含有白色粉末,試解釋其原因__________________________________________

II.晶體的制備

將上述制備的CuSO4溶液按如圖所示進(jìn)行操作

(3)已知淺藍(lán)色沉淀的成分為Cu2(OH)2SO4,試寫出生成此沉淀的離子反應(yīng)方程式___________________。

(4)析出晶體時采用加入乙醇的方法,而不是濃縮結(jié)晶的原因是________________________。

III.氨含量的測定

精確稱取wg晶體,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,并用蒸餾水沖洗導(dǎo)管內(nèi)壁,用V1mL0.5mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收。取下接收瓶,0.5mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl(選用甲基橙作指示劑),到終點(diǎn)時消耗V2mLNaOH溶液。

(5)A裝置中長玻璃管的作用_________________,樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式_______

(6)下列實(shí)驗(yàn)操作可能使氨含量測定結(jié)果偏高的原因是____________________。

A.滴定時未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管。

B.讀數(shù)時,滴定前平視,滴定后俯視。

C.滴定過程中選用酚酞作指示劑。

D.取下接收瓶前,未用蒸餾水沖洗插入接收瓶中的導(dǎo)管外壁。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組研究在其他條件不變時,改變密閉容器中某一條件對A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如下圖所示的曲線(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)下列判斷正確的是( )

A. T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)

B. 達(dá)到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>c

C. T2>T1,達(dá)到平衡時b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd> vb

D. T2n(A2)不變時達(dá)到平衡,AB3的物質(zhì)的量大小為:c>b>a

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案