(8分)甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。(1)工业上可用下列两种反应制备甲醇:①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g
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(8分)甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。
(1)工业上可用下列两种反应制备甲醇: ①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2 已知:③2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) ΔH3。则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的反应热 ΔH=______(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。 (2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH4。 一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ΔH4______0,P1_________P2 (填“<”、“>”或“=”) 某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置,工作一段时间后,溶液的PH (填增大、 减小、不变)。负极的电极反应式为_______ ____。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中,阳极材料是 ;阴极材料是 ;阳极泥为: |
答案
(1)2△H1-2△H2+△H3; (2)>;<; (3)减小 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(4)粗铜,精铜,Ag、Au |
解析
试题分析:(1)①×2-②×2+③,整理可得2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=2△H1-2△H2+△H3;(20由于升高温度,CH4的平衡转化率增大。根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以正反应方向是吸热反应,ΔH4>0;增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率降低。根据图示可知P1<P2(3)某实验小组设计如图b所示的甲醇燃料电池装置,工作原理是2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,可见工作一段时间后,溶液的pH减小。负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。粗铜电解得到精铜的的电解池中,阳极材料是粗铜,阴极材料是精铜;在阳极上Cu及活动性比Cu强的金属Fe等失去电子,变为金属阳离子进入溶液,而活动性比Cu弱的金属Ag、Au等就沉淀在阳极底层,俗称阳极泥,所以阳极泥为Ag、Au。 |
举一反三
在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应 ①H2S(g)+ O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2 (g)+2H2O(g) △H2 ③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 ④ 2S(g) =S2(g) △H4 则△H4的正确表达式为A.△H4=(△H1+△H2-3△H3) | B.△H4=(3△H3-△H1-△H2) | C.△H4=(△H1+△H2-3△H3) | D.△H4=(△H1-△H2-3△H3) |
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在101 kPa和298 K时,有关反应的热化学方程式有: H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol-1 下列说法错误的是( ) A.H2燃烧生成1 mol H2O(g)时,放出241.8 kJ的热量 B.O2前面的表示参加反应的O2的分子数目 C.燃烧热是以在101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量定义的,则 H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 |
已知298K时下述反应的有关数据:C(s)+1/2 O2(g)=CO(g) △H1 = -110.5kJ·mol-1 C(s)+O2 (g)=CO2(g), △H2= -393.5kJ/mol 则 C(s)+CO2(g)="2CO(g)" 的△H为A.283. kJ·mol-1 | B.+172.5 kJ·mol-1 | C.-172.5 kJ·mol-1 | D.-504 kJ·mol-1 |
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(1)利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。已知:N2(g)+ 2O2(g)="=" 2NO2(g) ΔH=" +67.7" kJ·mol-1, N2H4(g)+ O2(g)="=" N2(g)+ 2H2O(g) ΔH=" -534" kJ·mol-1。 请写出气态肼与NO2气体完全反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。 (2)已知:N≡N的键能是946kJ·mol-1,H—H的键能为436kJ·mol-1,N—H的键 能为393kJ·mol-1,计算合成氨反应生成1molNH3的△H= kJ·mol-1。 (3)现有25℃、pH=13的Ba(OH)2溶液, ①该Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为________ ②加水稀释100倍,所得溶液中由水电离出c(OH-)=____________ ③与某浓度盐酸溶液按体积比(碱与酸之比)1 : 9混合后,所得溶液pH=11,该盐酸溶液的pH=________。 (4)回答醋酸与氢氧化钠反应的有关问题 ①将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 (填“酸性”,“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“ >” 或“=” 或“<” )。 ②pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 ,溶液中c(Na+) c(CH3COO-) . ③物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 ,醋酸体积 氢氧化钠溶液体积。 |
合成气(CO和H2)是重要的化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。 (1)工业上用甲烷和水蒸气在高温条件下发生反应制备合成气(CO和H2),4g甲烷完全反应吸收51.5KJ热量,写该反应的热化学方程式 (2)工业上常用合成气来冶炼金属,其中CO还原氧化铁来冶炼生铁方程式如下: 3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+ 2Fe(s) △H<0 ①如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时, 。A.容器中Fe2O3的质量不随时间而变化 | B.反应物不再转化为生成物 | C.n (CO) :n (CO2) = 1:1 | D.容器中气体的压强不随时间而变化 | ②在一个容积为4L的密闭容器中,1000℃时加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反应2分钟后达到平衡,测得此时容器内气体的密度为40g/L,求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)= ___、CO的平衡转化率= _____、该反应的化学平衡常数K= 。 |
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