(2012?東城區(qū)模擬)某小組根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)原理設(shè)計如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,以獲取燒堿和金屬鈦(Ti).

(1)燃料電池中通入氧氣的電極是
(填“正”或“負”)極,電極反應(yīng)式是
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
;用該電池電解飽和食鹽水,若消耗32g甲醇,理論上Ⅰ中可生成NaOH
6
6
mol.
(2)如上圖所示,理論上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物質(zhì)的量之比是
1:2
1:2
;由TiCl4得到金屬Ti的化學(xué)方程式是
4Na+TiCl4
     Ar     
.
550°C
4NaCl+Ti
4Na+TiCl4
     Ar     
.
550°C
4NaCl+Ti

(3)根據(jù)Ⅲ中合成甲醇的反應(yīng),該小組保持溫度不變,在兩個相同的恒容密閉容器中進行實驗,有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗編號 T/℃ 平衡時壓強P/MPa 起始用量/mol 平衡時CO的轉(zhuǎn)化率 放出熱量/kJ
n(H2 n(CO)
250 2 20 10 90% a
250 P1 40 20 c b
①P1
4MPa(填“>”、“<”或“=”);
②實驗Ⅰ條件下合成甲醇的熱化學(xué)方程式是
CO(g)+2H2(g)
250°C
2MPa
CH3OH(g)?△H=-
a
9
kJ?mol-1
CO(g)+2H2(g)
250°C
2MPa
CH3OH(g)?△H=-
a
9
kJ?mol-1
分析:(1)燃料電池中燃料在負極得到電子發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng);依據(jù)電子守恒計算得到;
(2)依據(jù)轉(zhuǎn)化流程中反應(yīng)物和產(chǎn)物分析,利用已知守恒配平書寫化學(xué)方程式;
(3)①合成甲醇反應(yīng)為2H2+CO=CH3OH,反應(yīng)前后氣體壓強減小,相同條件氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)是可逆反應(yīng)實驗Ⅱ相當于兩個反應(yīng)Ⅰ平衡疊加,壓強增大,平衡正向進行;
②分析圖表數(shù)據(jù),反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為9mol,放熱aKJ;1mol一氧化碳反應(yīng)放熱
a
9
KJ,依據(jù)熱化學(xué)方程式標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出.
解答:解:(1)燃料電池中燃料在負極得到電子發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O=4OH-;用該電池電解飽和食鹽水,若消耗32g甲醇物質(zhì)的量為1mol,依據(jù)甲醇電極反應(yīng)計算物質(zhì)轉(zhuǎn)移,電極反應(yīng)為CH3OH+6OH--6e-=CO2+5H2O,1mol甲醇反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol,根據(jù)電子守恒,電解飽和食鹽水反應(yīng)2NaCl+2H2O
 通電 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑,電子轉(zhuǎn)移2mol,生成2molNaOH,所以理論上Ⅰ中可生成NaOH物質(zhì)的量6mol,
故答案為:正;O2+4e-+2H2O=4OH-;6;
(2)理論上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭發(fā)生的反應(yīng)是生成鈦和一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:TiO2+2C=Ti+2CO,TiO2和焦炭的物質(zhì)的量之比為1:2;由TiCl4得到金屬Ti的化學(xué)方程式是:4Na+TiCl4
     Ar     
.
550°C
4NaCl+Ti,
故答案為:1:2;4Na+TiCl4 
     Ar     
.
550°C
4NaCl+Ti;
(3)①合成甲醇反應(yīng)為2H2+CO=CH3OH,反應(yīng)前后氣體壓強減小,依據(jù)起始量分析,實驗Ⅱ可以看做兩個實驗Ⅰ平衡疊加,相當于增大壓強,平衡正向進行,平衡狀態(tài)壓強小于4MPa,
故答案為:<;
②分析圖表數(shù)據(jù),反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為9mol,放熱aKJ;1mol一氧化碳反應(yīng)放熱
a
9
KJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)
250°C
2MPa
CH3OH(g)?△H=-
a
9
kJ?mol-1,
故答案為:CO(g)+2H2(g)
250°C
2MPa
 CH3OH(g)?△H=-
a
9
kJ?mol-1
點評:本題考查了原電池原理的分析判斷,電極反應(yīng)的書寫方法和電子守恒的計算應(yīng)用,依據(jù)流程圖分析書寫化學(xué)方程式,化學(xué)耦合的分析應(yīng)用,熱化學(xué)方程式的書寫方法,題目難度中等.
練習冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)在實驗室中從苯酚中分離出苯,可選用下列裝置中的( �。�

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)對于常溫下pH=1的硝酸溶液,有關(guān)敘述:
①該溶液1mL稀釋至100mL后,pH=3
②向該溶液中加入等體積、pH=13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和
③該溶液中硝酸電離出的c(H+)與水電離出的c(H+)之比值為1×10-12
④向該溶液中加入等體積、等濃度的氨水,所得溶液pH=7
其中正確的是(  )
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)下列離子方程式書寫不正確的是( �。�
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)天然維生素P(結(jié)構(gòu)如圖)存在于槐樹花蕾中,它是一種營養(yǎng)增補劑.關(guān)于維生素P的敘述正確的是( �。�

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)某研究性學(xué)習小組在整理實驗室化學(xué)試劑時,發(fā)現(xiàn)一瓶盛有無色溶液的試劑,標簽破損,如圖.某同學(xué)根據(jù)中學(xué)化學(xué)知識,對該溶液中的溶質(zhì)成分進行如下預(yù)測和驗證,其中錯誤的是(包括預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)式、檢驗需要的試劑、操作、現(xiàn)象及結(jié)論)(  )
選項 預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)式 檢驗需要的試劑 操作、現(xiàn)象及結(jié)論
A Na2SO4 稀鹽酸、氯化鋇溶液 取少量該溶液于試管中,滴入稀鹽酸,若無明顯現(xiàn)象,再滴入氯化鋇溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀,則原溶液是Na2SO4溶液
B Na2CO3 稀鹽酸、澄清的石灰水 取少量該溶液于試管中,滴入足量稀鹽酸,如果產(chǎn)生的無色氣體能使澄清的石灰水變渾濁,則原溶液一定是Na2CO3溶液
C Na2SO3 稀鹽酸、澄清的石灰水、品紅溶液 取少量該溶液于試管中,滴入足量稀鹽酸,如果產(chǎn)生的無色氣體既能使澄清的石灰水變渾濁,還能使品紅溶液褪色,則原溶液是Na2SO3溶液
D Na2SiO3 過量稀鹽酸 取少量該溶液于試管中,滴入稀鹽酸,產(chǎn)生白色膠狀沉淀,鹽酸過量時沉淀不溶解,則原溶液是Na2SiO3溶液
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