【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2molCO和6molH2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·L-1,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0min到3min之間,CH3OH的反應(yīng)速率為________________。
②CO在0~1min和1~3min時(shí)平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v(0~1),v(1~3)表示]的大小為_____________________________。
(4)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃、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0.5molCO2和1.5molH2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+3H2=CH3OH+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,0~3mim時(shí)甲醇的濃度變化為0.6mol/L;
②CO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+3H2=CH3OH+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,H<0;
② CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
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,0~3mim時(shí)甲醇的濃度變化為0.6mol/L,v(CH3OH)=0.6mol/L÷3min=0.2mol/(L·min);
②CO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(0~1)>v(1~3);
(4)反應(yīng)方程式為CO2+3H2=CH3OH+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÷0.4=49kJ,則H=-49kJ/mol,因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO2+3H2=CH3OH+H2O H=-49kJ/mol。
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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
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向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)A(s)+2B(g)D(g)+E(g)△H=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 |
(1)T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。
(2)30min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、0.1molD、0.1mol 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、0.20molE和0.4molA,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”或“小于),c點(diǎn)v正__________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求回答下列問題
(1)若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)NO+HNO3―→N2O3+H2O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________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,pH=2的兩種一元酸x和y,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
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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
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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
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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
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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)____________
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