【題目】甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。
(1)已知:CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1
①工業(yè)上常以甲醇為原料制取甲醛,請寫出CH3OH(g)與O2(g)反應(yīng)生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:______________________________________________。
②在上述制備甲醛時,常向反應(yīng)器中通入適當過量的氧氣,其目的_________________。
(2)工業(yè)上可用如下方法合成甲醇,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g),已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O(shè) | O—H |
鍵能/(kJ·mol-1) | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
請回答下列問題:
①圖1中曲線a到曲線b的措施是_________。
②已知CO中的C與O之間為叁鍵,其鍵能為x kJ/mol,則x=________。
(3)由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機電池,可使手機連續(xù)使用一個月才充一次電。
①該電池負極的電極反應(yīng)式為______________________________________。
②若以該電池為電源,用石墨作電極電解200 mL含有如下離子的溶液。
離子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
c/(mol·L-1) | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
電解一段時間后,當兩極收集到相同體積(相同條件下)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽極上收集到氧氣的質(zhì)量為________。
(4)電解水蒸氣和CO2產(chǎn)生合成氣(H2
【答案】2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH=-316 kJ·mol-1 提高甲醇的轉(zhuǎn)化率,且氧氣與氫氣化合放熱,為制備甲醛提供能量 加入催化劑 1097 CH3OH-6e-+8OH-===CO32-+6H2O 3.2 g 負極 H2O+2e-===H2↑+O2-
【解析】
(1). ① a CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1,b 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律分析,a×2+b得熱化學(xué)方程式為:2CH3OH(g)+O2(g)===2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH=+84kJ/mol×2-484kJ/mol=-316 kJ·mol-1。 ②根據(jù)方程式2CH3OH(g)+O2(g)===2HCHO(g)+2H2O(g)分析,向反應(yīng)器中通入適當過量的氧氣,提高甲醇的轉(zhuǎn)化率,且氧氣與氫氣化合放熱,為制備甲醛提供能量。(2) ① 反應(yīng)2CH3OH(g)+O2(g)===2HCHO(g)+2H2O(g)由曲線a到曲線b,活化能減小,應(yīng)為加入催化劑。 ② CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)的焓變?yōu)榉磻?yīng)物總鍵能之和-生成物總鍵能之和,設(shè)一氧化碳中碳氧鍵的鍵能為x,結(jié)合圖表提供的化學(xué)鍵的鍵能,則ΔH=x+2×436kJ/mol-(3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol)=419kJ/mol-510kJ/mol=-91 kJ·mol-1,則解得x=1097 kJ·mol-1。(3) ①燃料電池,電池的一個電極通入空氣,另一個電極通入甲醇氣體,電解質(zhì)是氫氧化鈉溶液,根據(jù)原電池原理,負極電極反應(yīng)為甲醇失去電子生成碳酸根離子,電極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O ;②陰極上先是銅離子得電子,生成銅單質(zhì),200mL0.5mol/L的銅離子得電子物質(zhì)的量為0.2mol,然后是氫離子得到電子生成氫氣,在陽極上是0.4mol氯離子失去電子的反應(yīng),產(chǎn)生氯氣0.2mol,轉(zhuǎn)移電子是0.4mol,然后是氫氧根離子失去電子產(chǎn)生氧氣,當兩極收集到相同體積的氣體時,假設(shè)產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)的量是x,在陽極上產(chǎn)生氣體時(0.2+x)mol根據(jù)電子守恒,得到0.4+4x=0.2+2(0.2+x),解x=0.1mol,即陽極上收集到氧氣的質(zhì)量為3.2 g。 (4)由圖示可知A極水和二氧化碳生成氫氣和一氧化碳,應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),為陰極反應(yīng),則A為電源的負極,生成氫氣的反應(yīng)為H2O+2e-=H2↑+O2-。
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【題目】下列說法正確的是
A. 按系統(tǒng)命名法的名稱為2—甲基—3,5—二乙基己烷
B. 分子結(jié)構(gòu)中,最多有7個碳原子共線
C. 分子式為C4H10O能與金屬鈉反應(yīng)并能發(fā)生催化氧化的有機物有4種(不含立體異構(gòu))
D. 全降解塑料()可由單體環(huán)氧丙烷()和CO2加聚制得
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【題目】用酸性甲醛燃料電池為電源進行電解的實驗裝置如圖所示,下列說法中正確的是
A. 當a、b都是銅作電極時,電解的總反應(yīng)方程式為2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑
B. 燃料電池工作時,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-===4OH-
C. 當燃料電池消耗22.4 L甲醛氣體時,電路中理論上轉(zhuǎn)移2 mol e-
D. 燃料電池工作時,負極反應(yīng)為HCHO+H2O-2e-===HCOOH+2H+
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【題目】《茉莉花》是一首膾炙人口的江蘇民歌。茉莉花香氣的成分有多種,乙酸苯甲酯是其中的一種,它可以從茉莉花中提取,也可以用甲苯和乙醇為原料進行人工合成。一種合成路線如下:
(1)B、C的結(jié)構(gòu)簡式分別為______________、________________。
(2)寫出反應(yīng)①、④的化學(xué)方程式:
①_____________________;④______________________。
(3)反應(yīng)③、⑤的反應(yīng)類型分別為③________,⑤____________。
(4)反應(yīng)________(填序號)原子的理論利用率為100%,符合“綠色化學(xué)”的要求。
(5)乙酸苯甲酯的同分異構(gòu)體中能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體的有________種。
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【題目】(1)分別寫出乙醛與銀氨溶液、苯酚鈉溶液中通入少量CO2反應(yīng)的離子方程式:__________________________________、__________________________________。
(2)乙烯是一種重要的化工原料,以乙烯為原料衍生出部分化工產(chǎn)品的反應(yīng)如下(部分反應(yīng)條件已略去):請回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是_____;
(2)B和A反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式為________,該反應(yīng)的類型為_____________
(3)D(環(huán)狀化合物)的結(jié)構(gòu)簡式為___________;
(4)F的結(jié)構(gòu)簡式為_____________;
(5)D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
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【題目】下列說法正確的是
A. 任何條件下,化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱
B. 需要加熱才能進行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C. 物質(zhì)具有的能量越高,物質(zhì)的穩(wěn)定性越強
D. 在確定的化學(xué)反應(yīng)體系中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同
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【題目】科學(xué)家對一碳化學(xué)進行了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果。
(1)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.1kJ·mol-1;
3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ΔH2=-31.0 kJ·mol-1。
CO與H2合成CH3CH=CH2的熱化學(xué)方程式為______________________________________。
(2)現(xiàn)向三個體積均為2L的恒容密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,均分別充入1molCO和2molH2,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1。三個容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變。當反應(yīng)均進行到5min時H2的體積分數(shù)如圖1所示,其中只有一個容器中的反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。
①5min時三個容器中的反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是容器_____________(填序號)。
②0~5min內(nèi)容器Ⅰ中用CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(CH3OH)=_________________。
③當三個容器中的反應(yīng)均達到平衡狀態(tài)時,CO的轉(zhuǎn)化率最高的是容器____________(填序號,下同);平衡常數(shù)最小的是容器____________________。
(3)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,在不同溫度下用CO還原四種金屬氧化物,達到平衡后氣體中lg與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是_____________(填字母)。
a.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和CO接觸的時間,減少尾氣中CO的含量
b.CO用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)時,還原效率不高
c.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu)時,600℃下CO的利用率比100℃下CO的利用率更大
d.CO還原PbO2反應(yīng)的ΔH>0
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說有關(guān)說法正確的是
A. 在常溫常壓下,11.2L N2含有的分子數(shù)小于0.5NA
B. 標準狀況下,2.24L SO3含有的原子數(shù)為0.4NA
C. 將1L 2mol/L的FeCl3溶液,其中含有Cl-為2NA
D. 46g NO2和N2O4混合氣體所含氧原子數(shù)目有可能為3NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)的分類合理的是( )
A.酸性氧化物:SO2、SO3、CO2、CO
B.堿:燒堿、純堿、苛性鉀、氫氧化鋇
C.混合物:鋁熱劑、漂白粉、水煤氣、氫氧化鐵膠體
D.電解質(zhì):稀硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉、MgO
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