【題目】(1)甲醇一空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染的車載電池,其工作原理如圖甲所示,該電池中正極的電極反應(yīng)式為_____

(2)工業(yè)上合成甲醇一般采用下列反應(yīng):,,圖乙是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K):

①由圖中數(shù)據(jù)判斷a_______0(填“>”“=”或“<”)。

②某溫度下,將2molCO6molH2充入2L的恒容密閉容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.5mol·L1,則此時(shí)的溫度為________℃。

(3)T℃時(shí),在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,各物質(zhì)的濃度變化如圖丙所示:

①反應(yīng)從0min3min之間,CH3OH的反應(yīng)速率為________________。

CO01min13min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v(01),v(13)表示]的大小為_____________________________。

(4)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2H2230℃、催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸氣和水蒸氣。圖丁表示恒壓容器中0.5molCO21.5molH2反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)80%的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________________

【答案】O2+4e-+4H+=2H2O 310 0.2mol/(L·min CO2+3H2CH3OH+H2O H=-49kJ/mol

【解析】

(1)根據(jù)圖像可知,正極上氧氣得電子,與質(zhì)子結(jié)合生成水;

(2)根據(jù)圖像信息,確定K及溫度的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算;

(3)①根據(jù)圖像可知,03mim時(shí)甲醇的濃度變化為0.6mol/L;

CO為反應(yīng)物,開始濃度大,反應(yīng)速率快,平均值也快,隨反應(yīng)的進(jìn)行濃度逐漸減小,反應(yīng)速率減慢,平均值降低;

(4)反應(yīng)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O,根據(jù)參加反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量計(jì)算焓變。

(1)根據(jù)圖像可知,正極上氧氣得電子,與質(zhì)子結(jié)合生成水,電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O;

(2)①根據(jù)圖乙可知,升高溫度,K減小,平衡逆向移動,則逆向反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正方應(yīng)放熱,H0

COg)+2H2gCH3OHg

初始(mol):2 6 0

反應(yīng)(mol):1 2 1

平衡(mol):1 4 1

K=0.5/(22×0.5)=0.25,溫度為310℃;

(3)①根據(jù)圖像可知,03mim時(shí)甲醇的濃度變化為0.6mol/LvCH3OH)=0.6mol/L÷3min=0.2mol/(L·min);

CO為反應(yīng)物,開始濃度大,反應(yīng)速率快,平均值也快,隨反應(yīng)的進(jìn)行濃度逐漸減小,反應(yīng)速率減慢,平均值降低,則v(01)>v(13);

(4)反應(yīng)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O,二氧化碳為0.5mol,轉(zhuǎn)化率為80%,則參加反應(yīng)的物質(zhì)的量為0.4mol,釋放的熱量為23 kJ-3.4 kJ=19.6kJ,因此1mol時(shí)釋放19.6kJ÷0.449kJ,則H=-49kJ/mol,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O H=-49kJ/mol

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室通過稱量樣品受熱脫水前后的質(zhì)量來測定x值,下列情況會導(dǎo)致測定值偏低的是( )

A. 實(shí)驗(yàn)前試樣未經(jīng)干燥B. 試樣中含有少量碳酸氫銨

C. 試樣中含有少量氯化鈉D. 加熱過程中有試樣迸濺出來

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B,發(fā)生反應(yīng)As+2BgDg+EgH=QkJ·mol-1。在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表:

物質(zhì)的量(mol

時(shí)間(min

0

10

20

30

40

50

B

2.00

1.36

1.00

1.00

1.20

1.20

D

0

0.32

0.50

0.50

0.60

0.60

E

0

0.32

0.50

0.50

0.60

0.60

1T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。

230min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是______(填字母編號)。

a.通入一定量的B

b.加入一定量的固體A

c.適當(dāng)縮小容器的體積

d.升高反應(yīng)體系溫度

e.同時(shí)加入0.2mol B、0.1molD0.1mol E

3)對于該反應(yīng),用各物質(zhì)的反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線表示如下,示意圖中的___________(填序號)正確。

4)容器的體積和溫度T1℃不變,向該容器中加入1.60molB、0.20molD、0.20molE0.4molA,達(dá)到平衡后,與表格中20分鐘時(shí)各物質(zhì)的濃度完全相同,投入固體A的物質(zhì)的量n的取值范圍是___________。

5)若該密閉容器絕熱,實(shí)驗(yàn)測得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。由圖可知,Q_________0(填大于小于),c點(diǎn)v__________v(填大于、小于等于)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】按要求回答下列問題

(1)12.4 g Na2X中含有0.4 mol鈉離子,Na2X的摩爾質(zhì)量是________,X的相對原子質(zhì)量是________。

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況,1L 水中通入 aL HCl 氣體,忽略鹽酸溶液中 HCl的揮發(fā),得到的鹽酸溶液密度為 b g/mL,則溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 __________mol/L

(3)某同學(xué)寫出以下化學(xué)方程式(未配平)NOHNO3―→N2O3H2O該應(yīng)中氧化劑是________(寫化學(xué)式,下同) ;方程中出現(xiàn)的4種物質(zhì)中還原性最強(qiáng)的物質(zhì)是________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,pH=2的兩種一元酸xy,體積均為100mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液至滴定終點(diǎn),消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則

A.x為弱酸,Vx<VyB.x為強(qiáng)酸,Vx>Vy

C.y為弱酸,Vx<VyD.y為強(qiáng)酸,Vx>Vy

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】明礬[KA1(SO4)2·12H2O]是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。采用廢易拉罐制備明礬的過程如下圖所示。

下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 合理處理易拉罐有利于環(huán)境保護(hù)和資源再利用

B. 從易拉罐中可回收的金屬元素有Al、Fe

C. 沉淀反應(yīng)的金屬離子為Fe3+

D. 上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸銨是一種常見的化肥,某工廠用石膏、NH3、H2O、CO2制備硫酸銨的工藝流程如下:

下列說法不正確的是

A. 操作1為過濾,操作2為蒸餾

B. 濾液中的主要陽離子可通過向少量濾液中加NaOH溶液,加熱,并用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗(yàn)

C. 甲到乙反應(yīng)的離子方程式為CaSO4+2NH3+CO2+H2O==CaCO3↓+2NH4++ SO42-

D. 工藝流程中產(chǎn)生的CO2可循環(huán)利用

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國最新戰(zhàn)機(jī)殲-31使用了高強(qiáng)度、耐高溫的鈦合金材料。工業(yè)上冶煉鈦的反應(yīng):TiCl4+2Mg==Ti+2MgCl2,下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()

A. TiCl4是還原劑

B. Mg得到電子

C. TiCl4發(fā)生氧化反應(yīng)

D. Mg被氧化

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)典型物質(zhì)的電子式

NH4Cl__________Na2O2________CO2___________-OH__________

2)某短周期元素含氧酸的化學(xué)式為HXO3,其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HX,則X元素在周期表中的位置為_______。

3)石油的綜合利用方法有四種,其中____的目的是提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量,_____主要是得到甲烷、乙烯、丙烯等化工原料,_______是從石油中獲得苯、甲苯等化工原料。

4)填寫有機(jī)除雜試劑

C2H6(C2H4) __________

乙酸乙酯(乙酸或乙醇)_____

乙醇(水)____________

苯(溴)________________

5)無機(jī)方程式書寫

①海帶提碘的氧化環(huán)節(jié),使用稀硫酸酸化的雙氧水氧化I-的離子方程式為_______

②海水提溴吸收塔(SO2的水溶液)中的反應(yīng)離子方程式為__________

③以金紅石(主要成分TiO2)為原料生產(chǎn)金屬鈦的步驟主要有:

a.高溫下,向金紅石與焦炭的混合物中通入Cl2,得到TiCl4和一種可燃性氣體__________

b.在稀有氣體(如氬)氛圍和加熱條件下,用鎂與TiCl4反應(yīng)可得到鈦_____

6)有機(jī)方程式書寫

①乙醇去氫催化氧化生成乙醛的化學(xué)方程式:_______

②對苯二甲酸與乙二醇在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)生成滌綸的化學(xué)方程式:___

③苯的硝化反應(yīng)____________

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案