(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题. (1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”).
题型:不详难度:来源:
(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题. (1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”). (2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5. ①达到平衡时,CO的转化率为____________ ②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________A.2v(H2)=v(CH3OH) | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 | C.容器内的压强保持不变 | D.混合气体的密度保持不变 | E.混合气体的颜色保持不变 F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化 (3)已知在常温常压下: ①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣akJ·mol﹣1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣bkl·mol﹣1 ③H2O(g)=H2O(1) △H=﹣ckJ·mol﹣1 则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1) △H=____________kJ·mol﹣1 (4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电. ①该电池负极的电极反应式为____________________________________. ②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子
| Cu2+
| H+
| Cl﹣
| SO42﹣
| c/mol·L﹣1
| 0.5
| 2
| 2
| 0.5
| 电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________. |
答案
(1)极性(2分) (2)60%(2分) CF(2分,全对得2分,只选1个且正确的得1分,选错1个扣1分) (3)(b-a-4c)/2(3分) (4)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(3分) 3.2g(3分,数值正确、未写单位的扣1分) |
解析
试题分析:(1)甲醇分子中的化学键都是极性键,且甲醇分子结构不对称,故甲醇是极性分子;(2)①根据化学平衡三行式计算,设消耗的一氧化碳物质的量为x; CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始量(mol) 1 2 0 变化量(mol) x 2x x 平衡量(mol)1-x 2-2x x 1-x+2-2x+x=3×3/5x=0.6 一氧化碳转化率=60%;②A、2v(H2)=v(CH3OH),没有明确是正、逆反应速率 ,且速率之比不等于化学计量数之比,不能作为平衡标志,错误;B、CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率,均为正反应速率,不能作为平衡标志,错误;C、随着反应的进行,容器内气体的物质的量不断改变,容器内的压强不断改变,若容器内的压强保持不变,说明反应达到平衡状态,正确;D、根据质量守恒定律知,容器内气体质量不变,体积固定,混合气体的密度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;E、反应混合气中各组分均为无色气体,混合气体的颜色保持不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;F、根据质量守恒定律知,随着反应的进行,容器内气体质量不变,物质的量变化,混合气体的平均相对分子质量不断变化,若混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化,说明反应达到平衡状态,正确;选CF;(3)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H═-akJ•mol-1 ②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H═-bkJ•mol-1 ③H2O(g)═H2O(l)△H═-ckJ•mol-1 依据盖斯定律计算,①/2—②/2+③×2得到热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H═(b-a-4c)/2 kJ·mol﹣1;(4)①由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的燃料电池,通入甲醇的一极发生氧化反应生成碳酸根和水,作原电池的负极,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;②根据题意知,阳极电极反应为:2Cl --2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑, 阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu, 2H++2e-=H2↑;阳极氯气和阴极氢气相同,设阳极生成的氧气物质的量为x,阴极上也应生成氢气物质的量x,根据电子守恒将题给数据代入列式:0.4+4x=0.2+0.4+2x,解得x=0.1mol,阳极上收集到氧气的物质的量0.1mol,质量为3.2g。 |
举一反三
氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25时:
在20Ml0.lmol/L的氢氟酸中滴加0.lmol/L的NaOH V mL,下列说法正确的是A.氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:
| B.当V="20" mL时,溶液中: | C.当V="20" mL时,溶液中: | D.当v>0时,溶液中一定存在 |
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(10分)如右图所示,常温下电解5 min后,铜电极质量增加2.16g。 试回答: (1)电源电极X名称为_______(填“正极”或“负极”)。 (2)电解池B中阴极的电极反应式是__________。 (3)若A中KCl溶液的体积是200mL,电解后溶液的 pH=_________(忽略电解前后溶液体积的变化)。 若要使电解后的溶液恢复到与电解完完全相同,应加入的物质是__________。 (4)已知在l0lkPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,则CH4完全燃烧的热化学方程式为__________。 |
室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2,CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( )A.ΔH2>ΔH3 | B.ΔH1<ΔH3 | C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 | D.ΔH1+ΔH2=ΔH3 |
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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: |
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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