分析 (1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O;
(2)根據(jù)圖示信息,反應(yīng)物的能量低于產(chǎn)物的能量,所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)熱等于產(chǎn)物的能量和反應(yīng)物的能量之差;
(3)MHx(s)+yH2(g)?MHx+2y(s)△H<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng),a.平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變;b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,吸收ymol H2需大于1mol MHx;c.若降溫,平衡正向移動,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大;d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動,則v(放氫)<v(吸氫);
(4)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少;
②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,在M點(diǎn),c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點(diǎn):c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低;
(5)A、B反應(yīng)溫度相等,則平衡常數(shù)相等,利用平衡常數(shù)計(jì)算.
解答 解:(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;堿性氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O,
故答案為:污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高;H2+2OH--2e-=2H2O;
(2)根據(jù)圖示信息,反應(yīng)物的能量低于產(chǎn)物的能量,所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)熱等于產(chǎn)物的能量和反應(yīng)物的能量之差,即CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=3(E2-E1),
故答案為:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=3(E2-E1);
(3)MHx(s)+yH2(g)?MHx+2y(s)△H<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng),a.平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變,正確;b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,吸收ymol H2需大于1mol MHx,錯(cuò)誤;c.若降溫,平衡正向移動,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大,正確;d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動,則v(放氫)<v(吸氫),錯(cuò)誤;
故選ac;
(4)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少,因此電解一段時(shí)間后,c(OH-)降低的區(qū)域在陽極室,
故答案為:陽極室;
②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低,
故答案為:防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,在M點(diǎn),c(OH-)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點(diǎn):c(OH-)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低,
故答案為:N點(diǎn):c(OH)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低;
(5)分析圖象可知,A狀態(tài)下CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,則CO轉(zhuǎn)化了10mol×0.5=5mol,
CO(g)+2H2(g)?CH3OH
起始物質(zhì)的量:10 20 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量:5 10 5
平衡物質(zhì)的量:5 10 5
當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為20L.則平衡常數(shù)K=$\frac{5}{5×1{0}^{2}}$=0.01,
A、B兩容器溫度相同,即化學(xué)平衡常數(shù)相等,且B點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為0.8,
則 CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始(mol):10 20 0
轉(zhuǎn)化(mol):8 16 8
平衡(mol):2 4 8
設(shè)體積為VL,則有K=$\frac{\frac{8}{V}}{\frac{2}{V}×(\frac{4}{V})^{2}}$=0.01,
V=0.2,
故答案為:0.2L.
點(diǎn)評 本題綜合考查化學(xué)平衡計(jì)算、電解原理、影響化學(xué)平衡的因素等知識點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析、計(jì)算能力,正確分析圖象及靈活運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是電解池中電極反應(yīng)式的書寫.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ①中加熱利于加快酯化反應(yīng)速率,故溫度越高越好 | |
B. | ③中油狀液體層變薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致 | |
C. | ③中紅色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中 | |
D. | 、谥猩蠈佑蜖钜后w測其核磁共振氫譜,共有3組峰 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
弱酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
電離平衡常數(shù)(25℃) | Ka=1.77×10-4 | Ka=4.0 ×10-8 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11 | Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 0.2mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合:2c(H+)-2c(OH- )=c(CH3COO-)-c(CH3COOH) | |
B. | pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3) | |
C. | pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:c(Cl-)=c(NH4+ )>c(OH? )=c(H+) | |
D. | 新制氯水中加入固體NaOH:c(Na+)=c(Cl- )+c(ClO- )+c(OH? ) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ${\;}_{94}^{238}$Pu與${\;}_{92}^{238}$U互為同位素 | |
B. | ${\;}_{94}^{238}$Pu與${\;}_{94}^{239}$Pu互為同素異形體 | |
C. | ${\;}_{94}^{238}$Pu與${\;}_{94}^{239}$Pu具有相同的最外層電子數(shù) | |
D. | ${\;}_{94}^{238}$Pu與${\;}_{92}^{238}$U具有完全相同的化學(xué)性質(zhì) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進(jìn)行治療,這利用了膠體的滲析原理 | |
B. | 為防止中秋月餅等富脂食品因被氧化而變質(zhì),常在包裝中放入生石灰或硅膠 | |
C. | 小蘇打是制作饅頭和面包等糕點(diǎn)的膨松劑,還是治療胃酸過多的一種藥劑 | |
D. | 化工廠可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | N2和O2 | B. | Na和O2 | C. | S和O2 | D. | Al和O2 |
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