【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能,甲醚是一種無(wú)色氣體,具有輕微的醚香味,其燃燒熱為1455kJ/mol,甲醚可作燃料電池的燃料.
(1)寫(xiě)出甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式;已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol1、393.5kJmol1;計(jì)算反應(yīng)
4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應(yīng)熱為
(2)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CO2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0①一定溫度下,在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng).下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(選填編號(hào),注意大小寫(xiě))
a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變 b.單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí)有1mol H2O生成
c.容器中氣體密度不再改變 d.容器中氣體壓強(qiáng)不再改變
②溫度升高,該化學(xué)平衡移動(dòng)后到達(dá)新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將(填“變大”、“變小”或“不變”,下同),混合氣體的平均式量將;
(3)以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為;當(dāng)燃料電池消耗2.8LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí):NaCl溶液的pH=(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).

【答案】
(1)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;△H=﹣378.8kJ/mol
(2)ad;變;變小
(3)CH3OCH3+16OH﹣12e=2CO +11H2O;14
【解析】解:(1)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol,則燃燒方式的熱化學(xué)方程式為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol1、393.5kJmol1;熱化學(xué)方程式為:①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol;②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol;③CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算①×3+②×2﹣③得到反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:2C(s)+3H2(g)+ O2(g)═CH2OCH3(g)△H=﹣169.4kJ/mol;則4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH2OCH3(g)△H=﹣378.8kJ/mol;所以答案是:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;△H=﹣378.8kJ/mol;(2)①a、在反應(yīng)達(dá)平衡前,c(H2)與c(H2O)的比值在變小,故當(dāng)c(H2)與c(H2O)的比值保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡,故a選; b、單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí)一定會(huì)有1mol H2O生成,故不能作為平衡的標(biāo)志,故b不選; c、本反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物全是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量一直不變,而又是恒容的容器,即氣體體積不變,故氣體密度ρ= 一直不變,故密度不變不能作為平衡的標(biāo)志,故c不選; d、此反應(yīng)是個(gè)氣體的物質(zhì)的量有改變的反應(yīng),即在平衡之前,容器中氣體的物質(zhì)的量和壓強(qiáng)在變化,故當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,故d選.故選ad;②反應(yīng)放熱,故升高溫度,平衡左移,故CH3OCH3的產(chǎn)率將變;本反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物全是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量m一直不變,而升溫后平衡左移,氣體的物質(zhì)的量變大,故混合氣體的平均式量M= 變小,所以答案是:變。蛔冃。唬3)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲醚在負(fù)極放電,堿性條件下生成碳酸根與水,電極反應(yīng)式為:CH3OCH3+16OH﹣12e=2CO +11H2O;電解池中當(dāng)燃料電池消耗2.8LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)物質(zhì)的量= =0.125mol,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e=4OH , 電子轉(zhuǎn)移為0.5mol,電解池中 陽(yáng)極電極反應(yīng)為4OH﹣4e=2H2O+O2↑,依據(jù)電子守恒溶液中減少氫氧根離子物質(zhì)的量和增加的氫離子物質(zhì)的量守恒,則溶液中氫離子濃度= =1mol/L,此時(shí)NaCl溶液的pH=14;所以答案是:CH3OCH3+16OH12e=2CO +11H2O;14.
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本,需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).

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】(1)已知陰離子R2-的原子核內(nèi)有n個(gè)中子,R原子的質(zhì)量數(shù)為m,則ω g R原子完全轉(zhuǎn)化為R2-時(shí),含有電子的物質(zhì)的量是___________

(2)某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個(gè)中子,它與1H原子成HmX分子,在a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是___________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃101kPa的條件下,1g液態(tài)甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是

A. CH3OH(l)+ O2(g) =CO2(g)+2H2O(l);ΔH=725.76 kJ·mol-1

B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1451.52 kJ·mol-1

C. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-725.76kJ·mol-1

D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=1451.52kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3 , 達(dá)到平衡后,只改變某一個(gè)條件時(shí),反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
回答下列問(wèn)題:
(1)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是(填選項(xiàng)).
A.t0~t1
B.t1~t2
C.t2~t3
D.t3~t4
E.t4~t5
F.t5~t6
(2)t1、t3、t4時(shí)刻分別改變的一個(gè)條件是(填選項(xiàng)).A.增大壓強(qiáng) B.減小壓強(qiáng) C.升高溫度
D.降低溫度 E.加催化劑 F.充入氮?dú)?/span>
t1時(shí)刻;t3時(shí)刻;
(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論,下列時(shí)間段中,氨的百分含量最高的是(填選項(xiàng)).
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)一定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20%,則反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣體體積之比為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有濃度均為0.1molL1的下列溶液:①硫酸、诖姿帷、蹥溲趸c ④氯化銨請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號(hào))
(2)已知T℃,KW=1×1013 , 則T℃25℃(填“>”、“<”或“=”).在T℃時(shí)將pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=10,則a:b=
(3)25℃時(shí),有pH=x的鹽酸和pH=y的氫氧化鈉溶液(x≤6,y≥8),取a L該鹽酸與b L該氫氧化鈉溶液反應(yīng),恰好完全中和,求:①若x+y=14,則 =(填數(shù)據(jù));
②若x+y=13,則 =(填數(shù)據(jù));
③該鹽酸與該氫氧化鈉溶液完全中和,兩溶液的pH(x、y)的關(guān)系式為
(填表達(dá)式).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣

(1)按氣流從左到右,裝置正確的連接順序:a (填各接口字母)____________

(2)裝置F的作用是____,裝置E的作用是____

(3)裝置AE中的反應(yīng)化學(xué)方程式為(每空2分):A___.E____

(4)若有8.7gMnO2參加了反應(yīng),將產(chǎn)生的氯氣通入足量的KI溶液中能產(chǎn)生單質(zhì)碘的質(zhì)量____g

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是(
A.c(NH )相等的(NH42SO4溶液、(NH42Fe(SO42溶液和NH4Cl溶液中,溶質(zhì)濃度大小關(guān)系是:c[(NH42Fe(SO42]<c[(NH42SO4]<c(NH4Cl)
B.向AgCl懸濁液中滴入KI溶液,有AgI沉淀生成,說(shuō)明AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
C.0.2 mol/L HCl溶液與等體積0.05 mol/L Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH=1
D.0.2 mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32)+c(OH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知25℃時(shí)Agl飽和溶液中c(Ag+)為1.22×106mol/L,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×106mol/L.若在5mL含有KCl和KI各為0.01mol/L的溶液中,加入8mL0.01mol/LAgNO3溶液,這時(shí)溶液中所含溶質(zhì)的離子濃度大小關(guān)系正確的是( )
A.c(K+)>c(NO)>c(Cl)>c(Ag+)>c(I
B.c(K+)>c(NO)>c(Ag+)>c(Cl)>c(I
C.c(NO3)>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl)>c(I
D.c(K+)>c(NO )>c(Ag+)=(Cl)+c(I

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖微粒的結(jié)構(gòu)示意圖,正確的是(  )

A. Mg2+ B. Cl

C. Ar D. K

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