【題目】實(shí)現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),下圖1表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化:
(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示。
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=_________;
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是___________(填字母)。
A.升高溫度B.將CH3OH(g)及時(shí)液化抽出C.選擇高效催化劑D.再充入l molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa時(shí),16g 液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3kJ的熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________。
(4)選用合適的合金為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式是:______________。
【答案】C0.075mol/(Lmin)BDCH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣726.6kJ/molCH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O.
【解析】試題分析:本題二氧化碳的綜合利用為載體考查化學(xué)反應(yīng)的方向,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),原電池原理的應(yīng)用、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等,題目難度中等。結(jié)合相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行作答。
(1)依據(jù)反應(yīng)和圖象分析判斷:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),氣體的物質(zhì)的量減少,反應(yīng)是熵減少的反應(yīng)△S<0;反應(yīng)物能量高于生成物的能量,判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0,故答案為C。
(2)①二氧化碳是反應(yīng)物隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,甲醇是生成物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大;10nim內(nèi)達(dá)到平衡,生成甲醇濃度為0.75mol/L,二氧化碳濃度變化了0.75mol/L,則:①v(CH3OH)=0.075mol/L÷10min=0.075mol/(Lmin );②A、反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行;故A錯(cuò)誤;B、將CH3OH(g)及時(shí)液化抽出,減小生成物的量,平衡正向進(jìn)行,故B正確;C、選擇高效催化劑只能改變速率,不改變化學(xué)平衡,故C錯(cuò)誤;D、再充入l molCO2和4molH2,增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行,故D正確;選BD。
(3)25℃,1.01×105Pa時(shí),16g(物質(zhì)的量為16g÷32g/mol=0.5mol)液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3kJ的熱量,則1mol甲醇完全燃燒恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出熱量726.6kJ,故甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.6kJ/mol。
(4)以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料制成的燃料電池,甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根和水,結(jié)合溶液的酸堿性利用原子守恒和電荷守恒配平,負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是
A. 常溫常壓下,14 g C2H4、C3H6的混合氣體中含有碳原子的數(shù)目為NA
B. 常溫下, pH =12的Na2CO3溶液中含有的OH-離子數(shù)為0. 01NA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.56 L丙烷中含有共價(jià)鍵的數(shù)目為0.2 NA
D. 7.8 g Na2O2中含有的陰離子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,對(duì)于0.l0mol·L-1的氨水,下列判斷正確的是
A. 其溶液的pH=13
B. 用HNO3溶液完全中和后,溶液顯酸性
C. 加水稀釋后,溶液中c(NH4+)·c(OH-)變大
D. 與AlCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-==A1(OH)3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)①寫(xiě)出Na2O的名稱:_______;②寫(xiě)出葡萄糖的分子式:_________。
(2)寫(xiě)出氯氣與溴化鉀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.為測(cè)定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可
B.做蒸餾實(shí)驗(yàn)時(shí),在蒸餾燒瓶中應(yīng)加入沸石,以防暴沸。如果在沸騰前發(fā)現(xiàn)忘記加沸石,應(yīng)立即停止加熱,冷卻后再補(bǔ)加
C.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,說(shuō)明該未知溶液中存在S或S
D.提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥的方法
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】不能用勒夏特列原理解釋的是
①打開(kāi)雪碧的瓶蓋,立即有氣體逸出
②由H2、I2、HI三種氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
③可用濃氨水和氫氧化鈉固體混合來(lái)快速制氨
④煅燒粉碎的硫鐵礦有利于SO2生成
⑤使用鐵觸媒,使N2和H2的混合氣體有利于合成NH3
⑥將混合氣體中的氨氣液化有利于合成氨反應(yīng)
⑦500℃左右比室溫更有利于合成NH3
⑧配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑
⑨實(shí)驗(yàn)室常用排飽和和食鹽水法收集Cl2
A. 3項(xiàng) B. 4項(xiàng) C. 5項(xiàng) D. 6項(xiàng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用的說(shuō)法正確的是( )
A.二氧化碳有氧化性,在點(diǎn)燃條件下能將金屬鎂氧化
B.二氧化硫有漂白、殺菌性能,可在食品加工中大量使用
C.二氧化氯具有還原性,可用于自來(lái)水的殺菌消毒
D.二氧化錳具有較強(qiáng)的氧化性,可作H2O2分解的氧化劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】長(zhǎng)期暴露在空氣中,質(zhì)量會(huì)增加的物質(zhì)是( 。
A.濃硫酸
B.濃鹽酸
C.碳酸鈉晶體
D.氯化鈉
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A. N2的摩爾質(zhì)量為18g B.等物質(zhì)的量的O2和O3中所含的氧原子數(shù)相同
C. 44g CO2的體積為22.4L D.4.9 g H2SO4中含0.05NA個(gè)H2SO4分子
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