氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
(1)已知:①=mol
=mol 
=mol
寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                      
(2)生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來(lái)源于下列反應(yīng):

①一定條件下的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則          (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)()的大小關(guān)系為          ;

②100℃時(shí),將1 mol 和2 mol 通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是            (填序號(hào))。
a.容器的壓強(qiáng)恒定
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)生成0.3 molH2
c.容器內(nèi)氣體密度恒定
d.
如果達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為0.5,則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用CO(g)、、KOH(aq)設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為            。

(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ?H=-442.8kJ?mol?1(2分)
(2)① >(1分)KA=KB>KC(1分)
②ad(1分)2.25(mol?L?12(2分)
(3)CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O(2分)

解析試題分析:(1)首先寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求?H,?H=1/2×?H1—1/2?H2+2×?H3=-442.8kJ?mol?1,進(jìn)而得出熱化學(xué)方程式。
(2)①CH4與H2O的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)圖像可以看出T1時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率高,所以T1 > T2;A、B點(diǎn)溫度相同為T(mén)1,C點(diǎn)溫度為T(mén)2,溫度較低,所以平衡常數(shù)大小關(guān)系為:KA=KB>KC。
②CH4與H2O的反應(yīng)為氣體系數(shù)變化,在恒容容器中進(jìn)行的反應(yīng)。a、若反應(yīng)沒(méi)有平衡,壓強(qiáng)要發(fā)生變化,容器內(nèi)的壓強(qiáng)恒定,說(shuō)明反應(yīng)平衡,正確;b、消耗CH4與生成H2都是正反應(yīng)方向,無(wú)法判斷反應(yīng)是否平衡,錯(cuò)誤;c、因?yàn)橘|(zhì)量守恒定律,氣體的質(zhì)量不變,容器體積不變,所以氣體密度為定值,無(wú)法判斷反應(yīng)是否平衡,錯(cuò)誤;d、正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比,說(shuō)明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,反應(yīng)達(dá)到平衡,正確;根據(jù)平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5,可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡濃度分別為0.5mol?L?1、1.5mol?L?1,0.5mol?L?1、1.5mol?L?1,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式可求出平衡常數(shù)為:2.25(mol?L?12
(3)根據(jù)電池示意圖,CO在負(fù)極失電子,根據(jù)化合價(jià)變化配平可得電極方程式:CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O
考點(diǎn):本題考查熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)平衡的判斷和移動(dòng)、圖像的分析、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、電極方程式的書(shū)寫(xiě)。

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: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究. 
(1)O3將I-氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成:
①I(mǎi)-(aq)+ O3(g)= IO-(aq)+O2(g)△H1
②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) △H2
③HOI(aq) + I-(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l)  △H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_       ____,其反應(yīng)△H=___    ___
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq) + I-(aq) I3-(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)______.
(3)為探究Fe2+ 對(duì)O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體如左圖),某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中I3-濃度和體系pH,結(jié)果見(jiàn)右圖和下表。
    

①第1組實(shí)驗(yàn)中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是_______。
②圖13中的A為_(kāi)_  ___,由Fe3+生成A的過(guò)程能顯著提高Ⅰ-的轉(zhuǎn)化率,原因是               
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后,I3-濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)______。

A.c(H+)減小 B.c(I-)減小 C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加
(4)據(jù)圖14,計(jì)算3-18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3-的平均反應(yīng)速率(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

I.“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題:
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①實(shí)驗(yàn)1中以v (CO2)表示的反應(yīng)速率為                (保留兩位小數(shù),下同)。
②該反應(yīng)為      (填“吸”或“放”)熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=         。
(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
寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:                     。
II.(1)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。如LiFePO4電池某電極的工作原理如下圖所示:

該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的    極(填“正”或“負(fù)”),該電極反應(yīng)式為         。
(2)用此電池電解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mole,且電解池的電極均為惰性電極,陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是       L,將電解后的溶液加水稀釋至1L,此時(shí)溶液的pH=           。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

實(shí)驗(yàn)測(cè)得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為3 916 kJ·mol-1、3 747 kJ·mol-1和3 265 kJ·mol-1,寫(xiě)出這三種物質(zhì)燃燒時(shí)燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(1)環(huán)己烷: _______________________。 
(2)環(huán)己烯: _______________________。 
(3)苯: _______________________。 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)全球重視的問(wèn)題,引起環(huán)境問(wèn)題的氣體常見(jiàn)的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對(duì)環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝壳叭藗兲幚矶趸嫉姆椒ㄖ皇鞘蛊渑c氫氣反應(yīng)合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請(qǐng)寫(xiě)出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是                                 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ):

物質(zhì)
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
 
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)~(5)題。
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是    。 
A.H2                    B.Cl2                                C.Br2          D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是    。 
A.HCl     B.HBr     C.HI
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I )的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?答: ______________。 
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的熱量最多的是     。 
(5)若無(wú)上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問(wèn)題(4)嗎?
答:     ,你的根據(jù)是 ______________________。 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知:①將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(s)+O2(g)=CO2 (g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-242.0 kJ·mol1
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)以上信息,寫(xiě)出CO與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。

(2)如圖是根據(jù)蓋斯定律做出的循環(huán)圖,根據(jù)圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系和熱化學(xué)方程式計(jì)算ΔH3=________kJ/mol。
請(qǐng)比較ΔH1與ΔH3數(shù)值是否可以說(shuō)明用水煤氣做燃料要比直接燃煤放出的熱量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的運(yùn)輸還主要靠鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸,你能在所學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上提出緩解鐵路和公路運(yùn)輸?shù)姆椒ǎ篲___________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在一只試管中放入幾小塊鎂片,把試管放入盛有25 ℃的飽和石灰水的燒杯中,用膠頭滴管滴5 mL鹽酸于試管中。試回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________________________。
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______________________________________。
(3)寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式:____________________________________。
(4)由實(shí)驗(yàn)推知:MgCl2溶液與H2的總能量________(填“<”“>”或“=”)鎂片和鹽酸的總能量。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知:
①2C3H8(g) +7O2(g) = 6CO(g)+8H2O(g)  △H = -2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)             △H = -566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g)    △H =" +" 44.0 kJ/mol
(1)寫(xiě)出C3H8燃燒時(shí)燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                            
(2)C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成CO、CO2、H2O(g),將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)體積固定的密閉
容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng): CO(g) +  H2O(g)CO2(g) +  H2(g)
該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
保持溫度為800℃,在甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照下表數(shù)據(jù)進(jìn)行投料,充分反應(yīng)直至達(dá)到平衡。
 
H2O
CO
CO2
H2
甲 (質(zhì)量/g)
1.8
8.4
a
1
乙 (質(zhì)量/g)
1.8
2.8
0
0
 
①起始時(shí),要使甲容器中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則a的取值范圍是                 ;達(dá)到平衡
時(shí),乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②如圖表示上述甲容器中反應(yīng)在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,在t2時(shí)刻因改變某一個(gè)條件而發(fā)生變化的情況。則t2時(shí)刻改變的條件可能是                            、                   (答兩個(gè)要點(diǎn)即可)。

(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>                            ;
② 已知25℃時(shí),H2CO3的電離平衡常數(shù)K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,當(dāng)Na2CO3溶液的pH為11時(shí), 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =            
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) - c(H+ ) =                        [用含c(HCO3)、c(H2CO3)的符號(hào)表示]。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案