(10分)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g)
题型:不详难度:来源:
(10分)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1 (1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_____________。A.随时将CH3OH与反应混合物分离 | B.降低反应温度 | C.增大体系压强 | D.使用高效催化剂 | (2)乙醇燃料电池具有很高的实用价值。下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为 。
(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1 则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 (4)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应是 。 ②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常数K = 。 |
答案
(1)CD (2)CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+ (3)CH3OH(g)+3/2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-651kJ·mol-1 (4)①270℃ ②4 |
解析
试题分析:(1)增大浓度、升高温度、增大压强和使用催化剂都能加快化学反应速率,否则,化学反应速率会降低,故选CD。(2)原电池中的负极失去电子,又因是酸性的燃料电池,所以负极反应式为:CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+。(3)将(3)中第2个热化学方程式*2在和(3)中的第一个热化学方程式叠加再减去题中的热化学方程式即可得解为:CH3OH(g)+3/2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-651kJ·mol-1。 点评:本题考查学生有关化学平衡以及热化学知识,学生可以根据所学知识来回答,难度较大。 |
举一反三
(10分)图为一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后,产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答:
Ⅰ.A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为1比_______; Ⅱ.(B处溶液中存在的浓度最大的离子是_____________(填离子符号); Ⅲ.(铝铵矾是一种复盐,其主要化学成分为十二水硫酸铝铵NH4Al(SO4)2.12H2O,向该盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液,将发生一系列变化,已知NH4+与AlO2-在水溶液中不能大量共存,会发生如下反应:NH4++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+NH3↑。 试回答: (1)写出硫酸铝铵在水溶液中电离的方程式: ; (2)在逐滴加入NaOH溶液的过程中,产生的现象有: ①溶液中出现白色沉淀;②有刺激性气味的气体放出;③白色沉淀量逐渐增多;④白色沉淀完全消失:⑤白色沉淀逐渐减少。请排出以上各种现象由先到后出现的正确顺序(用序号回答) ; (3)向含有0.01mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5mol·L-1NaOH溶液,请在右图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。 |
下列说法违背化学原理的是 A.SO2的催化氧化是一个放热的反应,升高温度,反应速率加快 | B.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰,水的能量较高 | C.A(g)+3B(g) 2C(g)达平衡后,恒温,增压,平衡正向移动,平衡常数K值增大 | D.在KI溶液中加入氯化银固体,沉淀变成黄色,说明同温度下Ksp(AgI)< Ksp(AgCl) |
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有关说法正确的是A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0 | B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈 | C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H2)和氢气的平衡转化率均增大 | D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应 |
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下列能用同一原理解释的是A.SO2、Cl2都能使品红溶液褪色 | B.NH4Cl晶体、固体碘受热都会汽化 | C.福尔马林、葡萄糖与新制Cu(OH)2共热都有红色沉淀生成 | D.苯、乙烯都能使溴水褪色 |
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化学中常用图像直观的描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是:
A.根据图①可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的ΔH<0 | B.图②表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液的pH随加入酸体积的变化 | C.根据图③(S表示溶解度),A点表示T1oC时甲为饱和溶液,乙溶液未饱和。 | D.根据图④可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH>0 |
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