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        1. 【題目】甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料,在工業(yè)上常用COH2合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。已知:①CO(g)O2(g)=CO2(g) H1=-283.0kJ/mol

          H2(g)+O2(g)=H2O(g) H2=-241.8kJ/mol

          CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H3=-192.2kJ/mol

          回答下列問(wèn)題:

          (1)計(jì)算CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反應(yīng)熱H4=________________。

          (2)若在絕熱、恒容的密閉容器中充入1mol CO、2mol H2,發(fā)生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng),下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻為平衡狀態(tài)的是________(填選項(xiàng)字母)。

          (3)T1℃時(shí),在一個(gè)體積為5L的恒容容器中充入1mol CO、2mol H2,經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為0.8,則5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為v(H2)=__________。T1℃時(shí),CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=______________。

          (4)為了提高燃料的利用率可以將甲醇設(shè)計(jì)為燃料電池,寫(xiě)出KOH作電解質(zhì)溶液時(shí),甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____________________。

          (5)含有甲醇的廢水隨意排放會(huì)造成水污染,可用ClO2將其氧化為CO2,然后再加堿中和即可。寫(xiě)出處理甲醇酸性廢水過(guò)程中,ClO2與甲醇反應(yīng)的離子方程式:_________。

          【答案】-574.4 kJ/mol d 0.064mol/(L·min) 625 CH3OH+8OH-6e=CO32-+6H2O 5CH3OH+6ClO2=6Cl-+5CO2+6H++7H2O

          【解析】

          (1)結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算,計(jì)算①+×2-③得到CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式;

          (2)a.1表示t1時(shí)刻如果達(dá)平衡,正反應(yīng)速率不變;

          b.平衡常數(shù)不變,說(shuō)明體系的溫度不變,而在絕熱的體系中;

          c.一氧化碳與甲醇的物質(zhì)的量相等;

          d.一氧化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,說(shuō)明各物質(zhì)的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài);

          (3)根據(jù)反應(yīng)速率為v(H2)=,氣體物質(zhì)的量之比等于氣體體積之比,平衡常數(shù)隨溫度變化,K=;

          (4)燃料原電池中,燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,通入氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極,電解池中陰極被保護(hù);

          (5)根據(jù)信息:二氧化氯和甲醇反應(yīng),生成Cl-CO2和水,配平方程式即可。

          (1)CO(g)O2(g)=CO2(g) H1=-283.0kJ/mol

          H2(g)+O2(g)=H2O(g) H2=-241.8kJ/mol

          CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H3=-192.2kJ/mol

          蓋斯定律計(jì)算①+×2-③,整理可得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H4=-574.4kJ/mol;

          (2)a.1表示t1時(shí)刻如果達(dá)平衡,正反應(yīng)速率不變,而不是隨時(shí)間間改變而減小,a錯(cuò)誤;

          b.充入1molCO2molH2,生成生成物甲醇,放出熱量,反應(yīng)體系的溫度升高,K減小,而不是增大,b錯(cuò)誤;

          c.一氧化碳與甲醇的物質(zhì)的量相等,而不是平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;

          d.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,一氧化碳的質(zhì)量減小,一氧化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,說(shuō)明各物質(zhì)的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),d正確;

          故合理選項(xiàng)是d;

          (3)T1℃時(shí),在一個(gè)體積為5L的恒容容器中充入1mol CO、2mol H2,經(jīng)過(guò)5min達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為0.8,則反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為0.8mol,根據(jù)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應(yīng)消耗1.6molH2,同時(shí)生成CH3OH的物質(zhì)的量為0.8mol,則平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為0.2mol,H20.4molCH3OH0.8mol,由于容器的容積為5L,則平衡時(shí),各種物質(zhì)的濃度c(CO)= 0.04mol/Lc(H2)=0.08mol/L,c(CH3OH)=0.16mol/L。則5min內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為v(H2)==0.064mol/(L·min);

          T1℃時(shí),CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K==625;

          (4)在甲醇燃料原電池中,甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以通入燃料甲醇的電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;

          (5)根據(jù)信息:二氧化氯和甲醇反應(yīng),生成Cl-、CO2和水,所以反應(yīng)方程式為:6ClO2+5CH3OH=6Cl-+5CO2+6H++7H2O

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】一種制備高效漂白劑NaC1O2的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示,反應(yīng)I的化學(xué)方程式為: 3NaC1O3+4SO2+3H2O=2C1O2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列說(shuō)法正確的是

          A.NaClO2的漂白原理與SO2相同

          B.反應(yīng)I中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量比為4:3

          C.反應(yīng)IIH2O2做氧化劑

          D.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)操作通常在坩堝中進(jìn)行

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】已知外電路中,電子由銅流向a極。有關(guān)下圖所示的裝置分析合理的一項(xiàng)是

          A. 該裝置中Cu極為正極

          B. 當(dāng)銅極的質(zhì)量變化為12 .8g時(shí),a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L

          C. b極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為:H22e=2H+

          D. 一段時(shí)間后鋅片質(zhì)量減少

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】XY、Z均為短周期元素組成的物質(zhì),其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

          請(qǐng)回答:

          1)若X為淡黃色固體,Z是單質(zhì)。

          ①組成Z的元素在周期表中的位置是_____。

          ②取少量X與水反應(yīng),下列敘述正確的是_____(填字母)。

          a.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)

          b.向反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞試劑,溶液變紅

          c.當(dāng)有1 molX參加反應(yīng)時(shí),共轉(zhuǎn)移2mol電子

          2)若X由兩種元素組成,其中一種元素的最外層電子數(shù)比電子層數(shù)多3,另一種是地殼中含量最多的元素。YX的組成元素相同。

          X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

          XO2混合通入水中,恰好生成4molZ,則通入的X____mol,O2____mol

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是

          A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物中含有C—H鍵、C=O鍵、

          B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

          C.A的化學(xué)式為C8H8O2,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為

          D.僅由以上信息無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】下列關(guān)于各裝置圖的敘述不正確的是

          A.裝置中,c為陽(yáng)極,d為陰極

          B.裝置可定量測(cè)定H2O2的分解速率

          C.關(guān)閉活塞a,從b處加水,可以檢查裝置的氣密性

          D.裝置可用于收集并吸收多余的氨氣

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】可逆反應(yīng)3A(g)3B(?)+C(?) △H>0達(dá)到化學(xué)平衡后,

          (1)升高溫度,用變大、變小不變無(wú)法確定填空。

          a.BC都是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量___;

          b.B、C都不是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量____;

          c.B是氣體,C不是氣體,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量___;

          (2)如果平衡后保持溫度不變,將容器體積增加一倍,新平衡時(shí)A的濃度是原來(lái)的60%,則B___態(tài),C___態(tài)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】請(qǐng)完成下列填空:

          1)當(dāng)SO2SO3中分子個(gè)數(shù)比為1:1 時(shí),原子總數(shù)之比為____,質(zhì)量之比為____。

          2)將5mol/LMgNO32溶液a mL稀釋至b mL,稀釋后溶液中NO3的物質(zhì)的量濃度是______。

          3)中和含0.2molHCl的稀鹽酸,需NaOH的物質(zhì)的量為_______;如改用KOH,則所需KOH的質(zhì)量為________

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

          【題目】現(xiàn)代人追求低碳生活,二氧化碳的回收并利用是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。試分析并回答:

          (1)有一最新美國(guó)科學(xué)家的研究成果,利用金屬鈦和某些裝置等,模仿太陽(yáng)的藍(lán)色波長(zhǎng),使CO2慢慢發(fā)生人工光合作用后,被還原成太陽(yáng)能燃料——甲酸等,該化學(xué)方程式是_____________________________;

          (2)另有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:

          CO23H2=CH3OHH2O。已知298 K101 kPa條件下:

          CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(l) ΔH=-a kJ·mol1

          2H2(g)O2(g)=2H2O(l) ΔH=-b kJ·mol1;

          CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-c kJ·mol1,

          CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH________

          (3)工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下:

          2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(l)H2O(l) ΔH0,某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在恒定溫度下,將氨氣和二氧化碳按2∶1的物質(zhì)的量之比充入一體積為10 L的密閉容器中(假設(shè)容器體積不變,生成物的體積忽略不計(jì)),經(jīng)20 min達(dá)到平衡,各物質(zhì)濃度的變化曲線如圖所示。

          為提高尿素的產(chǎn)率,下列可以采取的措施有________;

          A.縮小反應(yīng)容器的容積

          B.升高溫度

          C.平衡體系中分離出部分CO(NH2)2

          D.使用合適的催化劑

          若保持平衡的溫度和壓強(qiáng)不變,再向容器中充入3 mol的氨氣,則此時(shí)v________v(“>”““<”),判斷理由_____________________________;

          若保持平衡的溫度和體積不變,25 min時(shí)再向容器中充入2 mol氨氣和1 mol二氧化碳,在40 min時(shí)重新達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出2550 min內(nèi)氨氣的濃度變化曲線________________。

          (4)多孔Al2O3薄膜可作為催化劑載體、模板合成納米材料等用途,F(xiàn)以高純鋁片作為陽(yáng)極,不銹鋼作為陰極,一定溶度的磷酸溶液作為電解質(zhì)進(jìn)行電解,即可初步制取多孔Al2O3膜。請(qǐng)寫(xiě)出該制取過(guò)程的陽(yáng)極電極反應(yīng):__________________________________________。

          (5)要實(shí)現(xiàn)CO2直接加H2合成汽油,關(guān)鍵是_____________________________。

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          同步練習(xí)冊(cè)答案