【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能,甲醚是一種無色氣體,具有輕微的醚香味,其燃燒熱為1455 kJ·mol﹣1,甲醚可作燃料電池的燃料.
(1)寫出甲醚燃燒的熱化學方程式 ;已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1;計算反應4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱△H= kJ·mol﹣1;
(2)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0
①一定溫度下,在一個固定體積的密閉容器中進行該反應.下列能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的是 (選填編號,注意大小寫)。
a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變
b.單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時,有1mol H2O生成
c.容器中氣體密度不再改變
d.容器中氣體壓強不再改變
②溫度升高,該化學平衡移動后,達到新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將 (填“變大”、“變小”或“不變”,下同)。
(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.該電池的負極反應式的其中一個產(chǎn)物是CO32﹣,請寫出該反應的負極反應式 ;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500mL NaCl溶液,裝置如圖所示,請寫出電解過程中Y電極附近觀察到的現(xiàn)象是 ;當燃料電池消耗2.8LO2(標準狀況下)時,計算此時:NaCl溶液中C(OH-)= mol/L(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;﹣378.8;
(2)①ad;②變。
(3)CH3OCH3+16OH﹣12e﹣=2CO2﹣3+11H2O;
(4)Y電極附近溶液中有氣體產(chǎn)生,上部分呈黃綠色;1
【解析】解:(1)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol,則甲醚燃燒的熱化學方程式為:
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ·mol﹣1、393.5kJ·mol﹣1;熱化學方程式
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol;
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol;
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
依據(jù)蓋斯定律計算①×3+②×2﹣③得到反應熱化學方程式為:
2C(s)+3H2(g)+O2(g)═CH2OCH3(g):△H=﹣169.4kJ/mol;
4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH2OCH3(g):△H=﹣338.8kJ/mol;
故答案為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;△H=﹣378.8kJ/mol;
(2)①a、在反應達平衡前,c(H2)與c(H2O)的比值在變小,故當c(H2)與c(H2O)的比值保持不變時,反應達平衡,故A選;
b、單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時一定會有1mol H2O生成,故不能作為平衡的標志,故B不選;
c、本反應的反應物和生成物全是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應過程中氣體的質(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志,故c不選;
d、此反應是個氣體的物質(zhì)的量有改變的反應,即在平衡之前,容器中氣體的物質(zhì)的量和壓強在變化,故當壓強不變時,說明反應達平衡,故d選.故選ad;②反應放熱,故升高溫度,平衡左移,故CH3OCH3的產(chǎn)率將變小,故答案為:變。
(3)原電池負極發(fā)生氧化反應,甲醚在負極放電,堿性條件下生成碳酸根與水,電極反應式為:CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O,
(4)電解池中Y電極為陽極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,現(xiàn)象是冒氣泡,上部溶液呈黃綠色;當燃料電池消耗2.8LO2(標準狀況下)物質(zhì)的量==0.125mol,電極反應為O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,電子轉(zhuǎn)移為0.5mol,陰極電極方程式:2H2O+ 2e﹣= 2 OH﹣+H2所以n(OH﹣)=0.5 mol,c(OH﹣)= 0.5mol/0.5L=1 mol/L
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【題目】某學生設(shè)計了一個“黑筆紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是( )
A. 鉛筆芯作陽極,發(fā)生還原反應
B. 鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應
C. 鉛筆端附近有少量的氯氣產(chǎn)生
D. 紅字是H+放電,c(OH-)增大造成
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【題目】(10分)根據(jù)下列變化關(guān)系:
請?zhí)羁眨?/span>
(1)A物質(zhì)的名稱_____ 。B溶液為____________.作用為_________________________
(2)寫出④、⑥兩步反應的化學方程式,在( )號中標明反應類型。
④ ________________________________________( )
⑥_______________________________________________( )
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【題目】下列物質(zhì)的分類組合中正確的是
A | B | C | D | |
強電解質(zhì) | Cu(OH)2 | KCl | HCl | CaCO3 |
弱電解質(zhì) | NaOH | NH3H2O | BaSO4 | CH3COOH |
非電解質(zhì) | SO2 | 金剛石 | NH3 | C2H5OH |
導電物質(zhì) | 石墨 | 稀H2SO4 | 熔融KCl | 銅 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇(于固定容器中進行):2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)
(1)下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)
①該反應的熵變△S 0(填:“<,>,=”)。該反應在 (填:高溫或低溫)條件下能自發(fā)進行。
②要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是_____________(填序號)。
a.升溫
b.加入催化劑
c.增加CO的濃度
d.加入H2加壓
e.加入惰性氣體加壓
f.分離出甲醇
(2)如圖表示在溫度分別為T1、T2時,平衡體系中H2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線,A、C兩點的反應速率A__________C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C兩點的化學平衡常數(shù)A___________C,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可采用___________的方法(填“升溫”或“降溫”)。
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【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s) + CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:
已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是
A. 550℃時,若充入惰性氣體,V正、V逆均減小,平衡不移動
B. 650℃時,反應達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為40.0%
C. T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動
D. 925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp= 23. 04p總
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【題目】(1)甲烷、乙烯是兩種常見的有機物氣體,為了區(qū)別它們,可將它們分別通入__________________。(填“氫氧化鈉溶液”、“酸性高錳酸鉀溶液”或“稀硫酸");
(2)乙醇和乙酸是生活中兩種常見有機物,乙醇的官能團名稱是_____________;乙醇和乙酸在濃硫酸作催化劑和加熱的條件下發(fā)生反應,生成_________(寫結(jié)構(gòu)簡式)和水。
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【題目】處處留心皆知識.生活中遇到下列問題,不涉及到化學變化的是( )
A.食物腐敗變質(zhì)
B.濃硫酸在空氣中體積增大
C.鋁表面形成致密的薄膜
D.食醋洗掉水垢
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【題目】已知As2O3與Zn可以發(fā)生如下反應:As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
(1)請用雙線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目____________________________________。
(2)As2O3在上述反應中顯示出來的性質(zhì)是____________(填序號)。
A.氧化性 B.還原性 C.酸性 D.堿性
(3)該反應的氧化產(chǎn)物是__________,還原產(chǎn)物是________。
(4)若生成0.2 mol AsH3,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為___________。
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