(14分) 能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g) 
反應(yīng)II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g) 
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是                  （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
則CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝               
（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如下左圖所示的電池裝置。
①      該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                          。
② 工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH                   （填增大、不變、減�。�。
③用該電池作電源，組成如下右圖所示裝置(a、b、c、d均為石墨電極)，甲容器裝250mL0.04mol/LCuSO4溶液，乙容器裝300mL飽和NaCl溶液，寫出c電極的電極反應(yīng)        ，常溫下，當(dāng)300mL乙溶液的pH為13時(shí)，斷開(kāi)電源，則在甲醇電池中消耗O2的體積為                  mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況) ，電解后向甲中加入適量下列某一種物質(zhì)，可以使溶液恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，該物質(zhì)是           (填寫編號(hào)) 。
A．CuOB．CuCO3　　C．Cu(OH)2D．Cu2(OH)2CO3

（1） I （2分）（2） ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol（2分）
（3）①CH3OH  + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-（2分）      
②減�。�2分）③ 2Cl- - 2e-=Cl2↑  （2分）168（2分）  D（2分）

試題分析：（1）反應(yīng)I原子利用率100%，符合原子經(jīng)濟(jì)；（2）CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) 
ΔH＝ΔH1－ΔH2 ＋2ΔH3 = ﹣442.8 kJ∕mol；（3）堿性介質(zhì)下，甲醇失去電子生成CO32-，CH3OH  + 8OH- = CO32- + 6H2O + 6e-或CH3OH  + 8OH-－ 6e- = CO32- + 6H2O；②反應(yīng)的總方程式為2CH3OH  + 4OH- + 3O2 =  2CO32- + 6H2O，工作一段時(shí)間后，溶液的pH減少；③電解飽和食鹽水方程式為
2NaCl+2H2O=" 2NaOH" + H2+ Cl2，反應(yīng)中生成n(OH-)="0.3×0.1=0.03mol=" n(e-)，v(O2)=0.03÷4×22.4×1000=168mL，甲容器中陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，陰極先產(chǎn)生銅0.01mol，后產(chǎn)生氫氣0.005mol，故加入Cu2(OH)2CO3才能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

（1） 8g液態(tài)的CH3OH在氧氣中完全燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出Q kJ的熱量。試寫出液態(tài)CH3OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式                             。
（2）在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量，形成新化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。
化學(xué)鍵
H—H
N—H
N≡N
鍵能/kJ·mol－1
436
391
945
已知反應(yīng)N2＋3H2=2NH3　ΔH＝a KJ/mol。
試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值為：               。
（3）已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)  ΔH1＝－393.5 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  ΔH2＝－571.6 kJ/mol
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH3＝－2599 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
                                                          。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

請(qǐng)用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語(yǔ)填空。
（1）Na2CO3水解的離子方程式：                               ；
（2）H2S電離方程式：                                        ；
（3）AlCl3水解的離子方程式：                                 ；
（4）在25℃、101 kPa下，l g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱55．6 kJ熱量，寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                               ；
（5）堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極：                               ；
正極：                               。
（6）寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H+)+c(Na+)=                               ；
c(Na+)=                               。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

能源是制約國(guó)家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（來(lái)吸收合成氣中的一氧化碳，其反虛原理為：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）
常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是         ；
（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①對(duì)于反應(yīng)a，某溫度下，將4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    ；
②對(duì)于反應(yīng)b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容積的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         ；（填字母代號(hào)）

A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學(xué)反應(yīng)原理為：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）  △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后，下列變化能說(shuō)明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是       ；
A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
B．正反應(yīng)速率先增大后減小
C．反應(yīng)物的體積百分含量減小
D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         ；
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇?jí)A性燃料電池，下列說(shuō)法正確的是         （填字母）
A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
B．兩種燃料所含共價(jià)鍵數(shù)目相同，斷鍵時(shí)所需能量相同，比能量相同
C．兩種燃料所含共價(jià)鍵類型不同，斷鍵時(shí)所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ，請(qǐng)寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

氮可形成多種氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。實(shí)驗(yàn)測(cè)得N－N鍵鍵能為167kJ·mol－1， NO2中氮氧鍵的平均鍵能為466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol－1。
（1）寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式：                             
（2）對(duì)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是            

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
C．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（3）在100℃時(shí)，將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：
時(shí)間（s）
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.050
n2
0.080
0.080
 
①在上述條件下，從反應(yīng)開(kāi)始直至20 s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率為        
②n3     n4（填“>”、“<”或“=”），該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為             ，升高溫度后，反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將      （填“增大”、“減小”或“不變”）。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N2O4的起始濃度是_____________mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：
N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH，已知該反應(yīng)在 T ℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝9.0。
請(qǐng)回答：
（1）已知：N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1     2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2  ΔH=             （用含ΔH1、ΔH2的表達(dá)式表示）；
（2）某溫度下，向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol，5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol，則NO的反應(yīng)速率                ；
（3）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行，下列能判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________；
A．消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2
B．混合氣體密度不變
C．混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
D．2v正(N2)＝v逆(NO)
（4）下圖是反應(yīng)N2(g)＋O2(g) 2NO(g)的“K-T”、“c(NO)-t”圖，由圖A可以推知該反應(yīng)為        反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。由圖B可知，與a對(duì)應(yīng)的條件相比，b改變的條件可以是        ；

（5）T ℃時(shí)，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為0.20 mol·L－1、0.20mol·L－1和0.50mol·L－1，此時(shí)反應(yīng)N2(g)＋O2(g) 2NO(g)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”)，平衡時(shí)，N2在混合氣體的體積百分?jǐn)?shù)為多少？（在答題卡上寫出具體計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：單選題

已知H2O(g)＝ H2O(l)      △H1＝Q1 kJ／mol    
C2H5OH(g) ＝ C2H5OH(l),               △H2＝Q2 kJ／mol
C2H5OH(g)+3O2(g) ＝2CO2(g) + 3H2O(g),  △H3＝Q3 kJ／mol
若使用23 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為（ ）kJ
A．Q1 +Q2 +Q3　　　　　B．0．5（Q1 +Q2 +Q3）
C．0．5Q1 –0．5Q2 +0．5Q3　　　D．1．5Q1 –0．5Q2 +0．5Q 3

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上可用多種原料通過(guò)不同的反應(yīng)制得甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：

（2）工業(yè)上正在研究利用來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該反應(yīng)為：

在某溫度下，將6mol CO2和8molH2充入容積為2L的密閉容器中，8分鐘時(shí)達(dá)平衡狀態(tài)，H2的轉(zhuǎn)化率為75%。請(qǐng)回答：
②用CH3OH表示該反應(yīng)在0-8min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=____．
②此溫度下該反應(yīng)平衡常數(shù)K=____________mol;
③若在上述平衡體系中，再充入2mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡后H2的轉(zhuǎn)化率____________75% （填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇：
①若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進(jìn)行，下列說(shuō)法正確的是____；
a．若混合氣體的密度不再改變，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
b．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入CH3OH(g)使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)
c．反應(yīng)達(dá)到平衡后，通入氬氣使壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)
d．反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小
e．若使用催化劑，會(huì)改變反應(yīng)的途徑，但反應(yīng)的不變
②某溫度下，在一個(gè)容積為2L的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，已知此溫度下的平衡常數(shù)K=50L2/mol2，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量如下：

請(qǐng)比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�（填“>”、“<”或“=”）

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

2011年11月1日，我國(guó)自行研制的“長(zhǎng)征二號(hào)F”遙八運(yùn)載火箭將“神舟八號(hào)”飛船送入太空預(yù)定軌道，兩天后與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)成功對(duì)接。偏二甲肼（C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)是長(zhǎng)征系列火箭的常規(guī)推進(jìn)劑。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：
（1）偏二甲肼（C2H8N2)與四氧化二氮(N2O4)反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：
C2H8N2＋2N2O43N2＋2X＋4H2O  
則X的化學(xué)式為_(kāi)___________（選填下列選項(xiàng)的編號(hào)字母）。
A．O2     B．CO2    C．H2
（2）1 g液態(tài)偏二甲肼與足量的液態(tài)四氧化二氮完全反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出Q kJ熱量，則相同條件下0.1 mol偏二甲肼發(fā)生該反應(yīng)能放出的熱量為_(kāi)____________kJ (選填下列編號(hào)字母)。
A．6Q     B．30Q     C．60Q

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案