【題目】（12分）能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。

（1）工業(yè)上合成甲醇的反應原理為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH；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）。

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

②在300℃時，將2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，此時反應將 （填“向正反應方向進行”、“向逆反應方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”）。

（2）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質(zhì)構成燃料電池總反應為：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，則負極的電極反應式為： ，隨著反應的不斷進行溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”)。

（3）如果以該燃料電池為電源，石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過程中陽極的電極反應式為： ；如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12（25℃下測定），則理論上消耗氧氣的體積為 mL（標況下）。

【答案】（1）①＜ ②向正反應方向進行

（2） CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O；減小

（3） 2Cl—-2e—=Cl2↑；56 （每格2分，共12分）

【解析】

試題分析：（1）①由表中所給平衡常數(shù)與溫度關系可知，溫度升高平衡常數(shù)減小，說明平衡逆向移動，故逆向為吸熱方向，正向為放熱反應，故ΔH<0；②在300℃時，將2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中，可得Qc=1/9<K(300)故反應向正反應方向進行；（2）甲醇燃料堿性電池中負極為甲醇放電：CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O；總反應為： 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，隨著反應的不斷進行溶液的pH減小；（3）石墨作兩極電解飽和食鹽水，陽極Cl—放電：2Cl—-2e—=Cl2↑，電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12，則消耗n(H＋)=0.01mol，故轉(zhuǎn)移電子為0.01mol，則消耗氧氣0.0025mol，體積為56mL。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】根據(jù)如圖的轉(zhuǎn)化關系判斷下列說法正確的是(反應條件己略去) （ ）

A. 只有反應①②④均屬于氧化還原反應

B. 反應⑤說明該條件下鋁可用于制熔點較高的金屬

C. 相同條件下生成等量的O2，反應③和④轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1：1

D. 反應①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：4

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E、F是六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A、D及C、F分別是同一主族元素，A元素的一種核素無中子，F(xiàn)元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的0.75倍，B元素的的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，E元素的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)。請回答：

（1）A、D、F形成化合物的電子式_____________。

（2）工業(yè)上在高溫的條件下，可以用A2C和BC反應制取單質(zhì)A2。在2L密閉容器中分別充入1 mol A2C和1 mol BC， —定條件下，2 min達平衡時生成0.4mol A2，則用BC表示的反應速率為________。下列關于該反應的說法中正確的是__________________。

A.增加BC2的濃度始終不能提高正反應速率

B.若混合氣體的密度不再發(fā)生變化，則反應達到最大限度

C.A2是一種高效優(yōu)質(zhì)新能源

D.若生成1 molA2，轉(zhuǎn)移2mol電子

（3）用A元素的單質(zhì)與C元素的單質(zhì)及由A、C、D三種元素組成的化合物的溶液構成燃料電池，寫出該電池的電極反應式：負極____________，正極_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】NH3可用于制造硝酸、純堿等，還可用于煙氣脫硝、脫硫。

（1）利用氧水吸收煙氣中的二氧化硫，其相關反應的主要熱化學方程式如下：

SO2(g)+NH3H2O(aq)═NH4HSO3(aq) △H1=akJmol-1

NH3H2O(aq)+NH4HSO3(aq)═(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) △H2=bkJmol-1

2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJmol-1

①反應2SO2(g)+4NH3H2O(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=____kJmol-1。

②空氣氧化(NH4)2SO3的速率隨溫度的變化如圖所示，則空氣氧化(NH4)2SO3的適宜溫度為________。

③合成氨用的氫氣是以甲烷為原料制得：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)．而混有的CO對合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅（Ⅰ）溶液來吸收原料氣中CO，其反應原理為：

[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COOCO(l) △H＜0。

吸收CO后的乙酸二氨合銅（I）溶液經(jīng)過適當處理后又可再生，恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是___________________。（填字母）

A．高溫、高壓B．高溫、低壓C．低溫、低壓D．低溫、高壓

（2）NH3催化氧化可制備硝酸。4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)生成的NO被O2氧化為NO2．其他條件不變時，NO的氧化率[α(NO)]與溫度、壓強的關系如圖所示。則p1____p2（填“＞”、“＜”或“=”）；溫度高于800℃時，α(NO)幾乎為0的原因是_________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列元素在自然界既存在游離態(tài)又存在化合態(tài)的是（ ）

A. 鈉B. 鋁C. 硅D. 硫

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】已知丁基共有四種.不必試寫,立即可斷定分子式為C5H10O的醛應有

A. 3種B. 4種C. 5種D. 6種

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某同學配制480 mL 0.5 mol/L NaOH溶液。

⑴ 該同學在實驗過程中，用到的玻璃儀器有：量筒、玻璃棒、膠頭滴管___________。

⑵ 其操作步驟如乙圖所示，則甲圖操作應在乙圖中的____(填選項字母)之間。

A．①與② B．②與③ C．④與⑤ D．⑤與⑥

⑶ 該同學應稱取NaOH固體___g，用質(zhì)量為23.1 g的燒杯放在托盤天平上稱取所需NaOH固體時，請在附表中選取所需的砝碼大小_____(填小寫字母)，

并在下圖中選出能正確表示游碼位置的選項____(填大寫字母)。

附表：砝碼規(guī)格

a

b

c

d

e

砝碼大小/g

100

50

20

10

5

⑷ 該同學實際配制NaOH溶液的濃度為0.48 mol·L－1，原因可能是____(填序號)。

A．稱量NaOH固體時，采用了“左碼右物” B．容量瓶中原來存有少量水

C．溶解固體的燒杯移液后未洗滌 D．用膠頭滴管加水定容時仰視刻度

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】硫及其化合物廣泛分布于自然界中，硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位，運用相關原理回答下列問題：

（1）硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有_______（填序號）。

A．礦石加入沸騰護之前先粉碎

B．使用V2O5作催化劑

C．接觸室中不使用很高的溫度

D．凈化后爐氣中要有過量的空氣

E．接觸氧化在常壓下進行

（2）若實驗室在537℃、1.01×105Pa和催化劑存在條件下，向某密閉容器中充入2mol SO2和2mol O2，此時體積為10L，在溫度和壓強不變條件下20分鐘后反應達到平衡，SO3體積分數(shù)為0.5。

①該溫度下，從反應開始至平衡時氧氣的平均反應速率是_______；

②該溫度下，反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常數(shù)的值為_______________。

（3）工業(yè)上冶煉銅主要以黃銅礦（主要成分CuFeS2）為原料，經(jīng)過多歩反應將銅元素還原為銅。其中有一步為：2Cu2S+3O2(g) === 2Cu2O+2SO2。試從反應的自發(fā)性判斷此反應的ΔH________0 (填“＞”、“＝”或“＜”)。

（4）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個重要內(nèi)容。如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應為：(x+1)S2－=== Sx+S2－+2xe－，則陰極的電極反應式是：__________。當反應轉(zhuǎn)移xmol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為_________（標準狀況下）。

②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子方程式表示）：____________。溶液中離子濃度由大到小的順序____________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】物質(zhì)結(jié)構決定物質(zhì)性質(zhì)，回答下列涉及物質(zhì)結(jié)構和性質(zhì)的問題。

(1)笫二周期中，元素的第一電離能處于B與N之間的元素有______ 種。

(2)某元素位于第四周期VII族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價層電子排布式為___________。

(3)AlC13是有機合成和石油化工的催化劑，已知AlCl3可以通過配位鍵形成具有橋式結(jié)構的雙聚分子Al2Cl6，Al2Cl6分子的結(jié)構式為_________。

(4)KCN可被H2O2氧化為KOCN。KOCN可作為制藥材料，其晶體類型是________，碳原子采取sp雜化，1mol該物質(zhì)中含有的π鍵數(shù)目為______；H2O2常溫下是液體，沸點較高(150℃)，其主要原因是____________。

(5)氮化硼(BN)和磷化硼(BP)都是受到高度關注的耐磨涂料，它們結(jié)構相似，但是氮化硼晶體的熔點要比磷化硼晶體高，其原因是________。

(6)磷化硼晶體的晶胞結(jié)構如圖所示，在BP晶胞中B原子的堆積方式為______，若圖中立方體的邊長為a pm，則磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為__________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案