【題目】工業(yè)常用燃料與水蒸氣反應(yīng)制備H2CO,再用H2CO合成甲醇。

1)制取H2CO通常采用:Cs+H2OgCOg+H2g)△H=+131.4kJmol-1,下列判斷正確的是_______。

a.該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量小于生成物總能量

b.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,上述反應(yīng)生成1L H2氣體時(shí)吸收131.4 kJ的熱量

c.若COg+H2gCs+H2O1)△H=QkJmol-1,則Q131.4

d.若Cs+CO2g2COg)△H1;COg+H2OgH2g+CO2g)△H2則:△H1+H2=+131.4kJmol-1

2)甲烷與水蒸氣反應(yīng)也可以生成H2CO,該反應(yīng)為:CH4g+H2OgCOg+3H2g)。已知在某溫度下2L的密閉絕熱容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸氣,測(cè)得的數(shù)據(jù)如表:

不同時(shí)間各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol

0min

2min

4min

6min

CH4

2.00

1.76

1.60

n2

H2

0.00

0.72

n1

1.20

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:

0min2min 內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為_____________________。

②達(dá)平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為_____________;在上述平衡體系中再充入2.00mol甲烷1.00mol 水蒸氣,達(dá)到新平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比___________(填變大、變小不變),可判斷該反應(yīng)達(dá)到新平衡狀態(tài)的標(biāo)志有__________(填字母)。

aCO的含量保持不變 b.容器中cCH4)與cCO)相等

c.容器中混合氣體的密度保持不變 d3υCH4=υH2

3)合成甲醇工廠的酸性廢水中含有甲醇(CH3OH),常用向廢液中加入硫酸鈷,再用微生物電池電解,電解時(shí)Co2+被氧化成Co3+Co3+把水中的甲醇氧化成CO2,達(dá)到除去甲醇的目的。工作原理如圖( c為隔膜,甲醇不能通過(guò),其它離子和水可以自由通過(guò)):

a電極的名稱為__________

②寫出除去甲醇的離子方程式______________________。

③微生物電池是綠色酸性料電池,寫出該電池正極的電極反應(yīng)式為__________________。

【答案】ad 0.18mol·L1·min1 20% 變小 ad 陽(yáng)極 6Co3++CH3OH+H2O=6Co2++CO2↑+6H+ O2+4e-+4H+=2H2O

【解析】

1a、反應(yīng)是吸熱反應(yīng),生成物能量總和大于反應(yīng)物能量總和,故a正確;

b、上述反應(yīng)生成1mol H2時(shí)吸收131.4 kJ的熱量,故b錯(cuò)誤;

c、根據(jù)“Cs+H2OgCOg+H2gH=+131.4kJmol-1”,COg+H2gCs+H2Og)△H=131.4kJmol-1H2Og)→H2Ol)放出熱量,則COg+H2gCs+H2O1)△H=QkJmol-1,Q>131.4,故c錯(cuò)誤;

d、若Cs + CO2g 2COg H1;COg + H2Og H2g + CO2g H2,根據(jù)蓋斯定律,則:△H1 + H2 =+131.4 kJmol-1,故d正確;

答案選ad

2)①0min2min 內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為=0.18mol·L1·min1;

4min時(shí),參加反應(yīng)的甲烷為2mol1.6mol=0.4mol,生成氫氣為0.4mol×3=1.2mol,與6min時(shí)相等,說(shuō)明4min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,此時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%;在上述平衡體系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol 水蒸氣,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),達(dá)到新平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比變;

aCO的含量保持不變,反應(yīng)達(dá)到平衡;

b.容器中cCH4)與cCO)相等,不一定平衡;

c.容器中混合氣體的密度一直不變,不是平衡狀態(tài)的標(biāo)志;

d3υCH4=υH2),是反應(yīng)達(dá)到平衡的本質(zhì)標(biāo)志;

答案選ad。

3)①電極a,Co2+被氧化成Co3+,發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽(yáng)極;

②甲醇被氧化生成二氧化碳,Co3+被還原生成Co2+,溶液呈酸性,則生成物中含有氫離子,所以該反應(yīng)離子方程式為:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;

③微生物電池是綠色酸性燃料電池,氧氣在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),正極的電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-=2H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.放電時(shí),Na+向正極移動(dòng)

B.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為NamCn—me-=mNa++Cn

C.充電時(shí),陰極質(zhì)量減小

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A.a過(guò)程中釋放能量

B.細(xì)菌在反應(yīng)a過(guò)程中起了催化劑的作用

C.b過(guò)程類似于植物的光合作用,細(xì)菌將能量?jī)?chǔ)存在C6H12O6

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請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)裝置A中的燒瓶?jī)?nèi)固體可選用________(填字母)

A.堿石灰  B.濃硫酸  C.生石灰  D.五氧化二磷 E.燒堿

(2)虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置,請(qǐng)從如圖的備選裝置中選擇,并將編號(hào)填入下列空格:

備選裝置

B________、D________、E________。

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2)反應(yīng)涉及的化合物中,寫出屬于非極性分子的結(jié)構(gòu)式:_____;產(chǎn)物中晶體硅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高HCl,原因是_____;

3)氯和硫是同一周期元素,寫出一個(gè)能比較氯和硫非金屬性強(qiáng)弱的化學(xué)方程式:_____;

4)在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng),若反應(yīng)容器的容積為2L,3分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得氣體質(zhì)量減小8.4g,則在3分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為_____;

5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_____,可以通過(guò)_____使K增大;

6)一定條件下,在密閉恒容器中,能表示上述反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____。

avSiCl4)=2vH2

b.固體質(zhì)量保持不變

c.混合氣體密度保持不變

dcSiCl4):cH2):cHCl)=124

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【題目】核能的和平利用對(duì)于完成節(jié)能減排的目標(biāo)有著非常重要的意義。尤其是核聚變,因其釋放能量大,無(wú)污染,成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱門課題。其反應(yīng)原理為。下列說(shuō)法中正確的是(

A.DT是質(zhì)量數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同的氫的兩種元素

B.通常所說(shuō)的氫元素是指

C.、、是氫的三種核素,互為同位素

D.這個(gè)反應(yīng)既是核反應(yīng),也是化學(xué)反應(yīng)

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