【題目】甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬該反應(yīng)并進(jìn)行分析。
(1)下列各項(xiàng)中,不能夠說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是__________(填序號(hào))。
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗2 mol CO,同時(shí)生成1 mol CH3OH
(2)右圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
① 該反應(yīng)的焓變?chǔ)____________0(填“>”、“<”或“=”)。
② T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1____________K2(填“>”、“<”或“=”)。
③ 若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______________。
a.升高溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑
d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,甲醇燃料電池的工作原理如右圖所示。
①請(qǐng)寫(xiě)出c口通入的物質(zhì)發(fā)生的相應(yīng)電極反應(yīng)式_________
②工作一段時(shí)間后,當(dāng)0.2 mol甲醇完全反應(yīng)生成CO2 時(shí),有___________個(gè)電子轉(zhuǎn)移
【答案】(1)d;(2) ① <;② >;③ b;(3)①O2+4e-+4H+=2H2O;② 1.2NA。
【解析】
試題分析:(1)a、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,因此壓強(qiáng)相等,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;b、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,能夠說(shuō)明達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;c、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,故錯(cuò)誤;d、反應(yīng)方向都是向正反應(yīng)方向,不能作為達(dá)到化學(xué)平衡,故正確;(2)①溫度越高,反應(yīng)速率越快,越容易達(dá)到平衡,即T2>T1,根據(jù)升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),即△H<0;②平衡常數(shù)只受溫度的影響,根據(jù)①的分析,K1>K2;③a、升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇的產(chǎn)量降低,故錯(cuò)誤;b、減少生成物的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),產(chǎn)率上升,故正確;c、催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響,故錯(cuò)誤;d、恒容狀態(tài),充入非反應(yīng)氣體,各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),故錯(cuò)誤;(3)①根據(jù)原電池的工作原理,H+向正極移動(dòng),即右端為正極,左端為負(fù)極,從c口通入空氣,即O2+4H++4e-=2H2O;②負(fù)極反應(yīng)式為:CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2,消耗0.2mol甲醇轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2×6mol=1.2mol,即轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為1.2NA。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g,經(jīng)如下處理:
下列說(shuō)法正確的是( )
A. 濾液A中的陽(yáng)離子為Fe3+、Fe2+、H+ B. 樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24g
C. 樣品中CuO的質(zhì)量為4.0g D. V=896
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列屬于取代反應(yīng)的是( )
A.乙烯通入溴水中
B.甲烷與氧氣混合點(diǎn)燃
C.苯與液溴混合后撒入鐵粉
D.在鎳做催化劑的條件下,苯與氫氣反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法正確的是
A. 1mol乙烯分子中含有共用電子對(duì)數(shù)為6NA
B. 常溫常壓下,32gO2、O3的混合物含有Na個(gè)氧原子
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CH2Cl2含有的分子數(shù)等于0.1 NA
D. 7.1 g C12與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2×6.02×1023個(gè)電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氧氣(O2)和臭氧(O3)是氧元素的兩種同素異形體,已知熱化學(xué)方程式:
4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1①
4Al(s)+2O3(g)==2Al2O3(s) ΔH2②
3O2(g)==2O3(g) ΔH3③
則ΔH1、ΔH2、ΔH3的關(guān)系正確的是( )
A.ΔH1-ΔH2=ΔH3 B.ΔH1+ΔH2=ΔH3
C.ΔH2-ΔH1=ΔH3 D.ΔH1+ΔH2+ΔH3=0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下( )
A. 加入催化劑,改變了反應(yīng)的途徑,反應(yīng)的ΔH也隨之改變
B. 改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),反應(yīng)放出的熱量不變
C. 升高溫度,反應(yīng)速率加快,反應(yīng)放出的熱量不變
D. 若在原電池中進(jìn)行,反應(yīng)放出的熱量不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)
據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是( )
A. 鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體
B. 表中只有BCl3和干冰是分子晶體
C. 同族元素的氧化物可形成不同類(lèi)型的晶體
D. 不同族元素的氧化物可形成相同類(lèi)型的晶體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蔬菜、水果中富含纖維素,纖維素被食入人體后的作用是
A. 為人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供原料
B. 為維持人體生命活動(dòng)提供能量
C. 加強(qiáng)胃腸蠕動(dòng),具有通便功能
D. 人體中沒(méi)有水解纖維素的酶,所以纖維素在人體中沒(méi)有任何作用
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志是
A.石油產(chǎn)量 B.乙烯產(chǎn)量 C.天然氣產(chǎn)量 D.汽油產(chǎn)量
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