【題目】甲醇(CH3OH)是重要的化工原料,發(fā)展前景廣闊。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料電池(利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置)。某微生物燃料電池裝置如下圖所示:
A極附近的電極反應(yīng)式是_________。
(2)研究表明CO2加氫可以合成甲醇。反應(yīng)如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________。
②有利于提高反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_________(填序號(hào))。
a. 使用催化劑 b. 加壓 c. 增大CO2和H2的初始投料比
③研究溫度對(duì)于甲醇產(chǎn)率的影響。在210℃~290℃,保持原料氣中CO2和H2的投料比不變,按一定流速通過催化劑,得到甲醇的平衡產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)焓變H_________0(填“>”、“=”或“<”),其依據(jù)是________。
【答案】CH3OH-6e-+H2O==CO2+6H+ b < 溫度升高,甲醇的平衡產(chǎn)率降低
【解析】
(1)甲醇燃料電池中甲醇失電子,則A是負(fù)極,電極方程式為:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)的定義寫出表達(dá)式;
②根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行解析;
③根據(jù)圖像可知,平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。
(1)根據(jù)題意,甲醇燃料電池中甲醇失電子,則A是負(fù)極,電極方程式為:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,故答案為:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
(2)①根據(jù)題意,平衡常數(shù)K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,則K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2),故答案為:c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2)。
②a.使用催化劑只影響化學(xué)速率,不影響平衡移動(dòng),故a錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和減小的可逆反應(yīng),加壓使平衡正向移動(dòng),能夠提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,故b正確;
c.增大CO2和H2的初始投料比相當(dāng)于增大CO2的濃度,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故c錯(cuò)誤。
故答案為:b。
③根據(jù)圖像可知,平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故答案為:<,溫度升高,甲醇的平衡產(chǎn)率降低。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知有反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g) △H<0,在恒容的密閉容器中,通入A和B氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡后,若僅改變圖中x的值,則y隨x變化趨勢(shì)合理的是
選項(xiàng) | x | y | |
A | 溫度 | 容器內(nèi)混合氣體的密度 | |
B | A的物質(zhì)的量 | B的轉(zhuǎn)化率 | |
C | 催化劑的質(zhì)量 | C的體積分?jǐn)?shù) | |
D | 充入稀有氣體 | 逆反應(yīng)速率 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)于恒溫、恒容下的反應(yīng) 2A(g) + 2B(g)3C(g) + D(g),達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. 單位時(shí)間內(nèi)生成 2n mol A,同時(shí)生成 3n mol C
B. 單位時(shí)間內(nèi)生成 n mol B,同時(shí)消耗 0.5n mol D
C. 容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
D. 容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)科研人員采用新型錳催化體系,選擇性實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單酮與亞胺的芳環(huán)惰性C-H的活化反應(yīng)。利用該反應(yīng)制備化合物J的合成路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)A中官能團(tuán)的名稱是______。F的化學(xué)名稱是______。
(2)C和D生成E的化學(xué)方程式為_____________。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(4)由D生成F,E和H生成J的反應(yīng)類型分別是______、_____。
(5)芳香化合物K是E的同分異構(gòu)體。若K能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則K可能的結(jié)構(gòu)有____種,其中核磁共振氫譜有四組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______(任寫一種)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定條件下xA+yBzC達(dá)到平衡時(shí),則:
(1)若A、B、C都是氣體,在減壓后平衡正向移動(dòng),則x、y、z的關(guān)系是__________;
(2)已知B、C是氣體,現(xiàn)增加A的物質(zhì)的量,平衡不移動(dòng),說明A是__________狀態(tài);
(3)若容器容積不變,加入氣體B,氣體A的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”、“減小”,或“不變”)。
(4)若容器容積不變升高溫度,A的百分含量減小,則正反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。升高溫度再次達(dá)到平衡,B、C的濃度之比c(B)/c(C)將
__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2(SO4)3、TiOSO4]生產(chǎn)鐵紅和補(bǔ)血?jiǎng)┤樗醽嗚F的工藝流程如圖所示:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以電離為TiO2+和SO42-,TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀為可逆反應(yīng);乳酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(OH)COOH。
回答下列問題:
(1)TiOSO4中鈦元素的化合價(jià)是____________,步驟①中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作是___________。
(2)濾渣的主要成分為TiO2·xH2O,結(jié)合離子方程式解釋得到濾渣的原因:________。
(3)從硫酸亞鐵溶液中得到硫酸亞鐵晶體的操作方法是____________________;硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為______。
(4)步驟④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(5)步驟⑥必須控制一定的真空度,原因是有利于蒸發(fā)水以及____________________。
(6)實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)溶液B中主要陽離子的方法是______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是( )
A. CO2與SO2 B. CH4與NH3 C. BeCl2與BF3 D. C2H2與C2H4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( )
A.與28gCO具有相同分子數(shù)的CO2的質(zhì)量一定是44g
B.與VLCO具有相同分子數(shù)的CO2的體積一定是VL
C.所含分子數(shù)相等的CO與CO2的密度之比為1∶1
D.所含原子數(shù)相等的CO與CO2的密度之比為21∶22
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以石墨負(fù)極(C)、LiFePO4正極組成的鋰離子電池的工作原理如圖所示(實(shí)際上正負(fù)極材料是緊貼在鋰離子導(dǎo)體膜兩邊的)。充放電時(shí),Li+在正極材料上脫嵌或嵌入,隨之在石墨中發(fā)生了LixC6生成與解離。下列說法正確的是
A. 鋰離子導(dǎo)電膜應(yīng)有保護(hù)成品電池安全性的作用
B. 該電池工作過程中Fe元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化
C. 放電時(shí),負(fù)極材料上的反應(yīng)為6C+xLi++ xe- =LixC6
D. 放電時(shí),正極材料上的反應(yīng)為LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+
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