【題目】開(kāi)發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”,正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料,可制作燃料電池。
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1=﹣1275.6kJmol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=﹣566.0kJmol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H3=﹣44.0kJmol-1
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)工業(yè)上甲醇利用水煤氣合成,反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH<0。在一定條件下,將1molCO和2molH2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)變化趨勢(shì)如圖所示:
①平衡時(shí),M點(diǎn)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為10%,則CO的轉(zhuǎn)化率為___。
②X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)___(填“大”或“小”)。
③生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來(lái)源于:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0,一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1。則T1___T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的大小關(guān)系為____。
(3)現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖2所示,其中Y為CO2。
寫(xiě)出石墨Ⅰ電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式___。在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為___。
【答案】CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) △H=﹣442.8kJmol-1 25% 小 < KC=KB>KA N2O4+2HNO3﹣2e-=2N2O5+2H+
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律得目標(biāo)方程式,求得目標(biāo)方程式焓變;
(2)①列三段式計(jì)算一氧化碳的轉(zhuǎn)化率,②根據(jù)方程式系數(shù)及反應(yīng)焓變判斷反應(yīng)的移動(dòng)方向和溫度壓強(qiáng)的關(guān)系,進(jìn)而判斷,③平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),根據(jù)溫度比較平衡常數(shù);
(3)判斷陰陽(yáng)極,正負(fù)極根據(jù)題目信息寫(xiě)出電極反應(yīng)式即可。
(1)已知:①②③,根據(jù)蓋斯定律,可得: ,
故答案為:;
(2)①設(shè)平衡時(shí)生成甲醇xmol,列三段式: ,根據(jù)M點(diǎn)的體積分?jǐn)?shù)為10%,即 ,解得x=0.25,故的轉(zhuǎn)化率為,
故答案為:25%;
② ,升溫該反應(yīng)逆向移動(dòng),即溫度越高甲醇體積分?jǐn)?shù)小,加壓該反應(yīng)正向移動(dòng),即壓強(qiáng)越大甲醇體積分?jǐn)?shù)越大,由圖像可知Y軸代表溫度,X軸代表壓強(qiáng),且abcd依次增大,
故答案為:;
③該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高甲烷轉(zhuǎn)化率越大,故T1<T2;對(duì)于吸熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越大,且相同溫度下平衡常數(shù)相同,故KC=KB>KA,
故答案為:<;KC=KB>KA;
(3)石墨Ⅰ電極通入氫氣,發(fā)生氧化反應(yīng)生成水,電極反應(yīng)式為: ;電解池發(fā)生氧化反應(yīng)生成,電極反應(yīng)式為:,
故答案為:;。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,NCl3是一種黃色黏稠狀液體,是制備新型水消毒劑ClO2的原料,可以采用如圖所示裝置制備N(xiāo)Cl3。下列說(shuō)法正確的是
A. 每生成1 mol NCl3,理論上有4 mol H+經(jīng)質(zhì)子交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
B. 可用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn)氣體M
C. 石墨極的電極反應(yīng)式為NH4++3Cl--6e-= NCl3 +4H+
D. 電解過(guò)程中,質(zhì)子交換膜右側(cè)溶液的pH會(huì)減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ.某研究性學(xué)習(xí)組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究“外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,實(shí)驗(yàn)如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)溫度 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | 溶液褪色時(shí)間 | ||
V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | t(s) | ||
A | 293K | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313K | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出_______的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響,其中V1=_____,T1=span>_____,通過(guò)實(shí)驗(yàn)_______可探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)若t1<8,則由實(shí)驗(yàn)A、B可以得出的結(jié)論是______________________;利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算,從反應(yīng)開(kāi)始到有結(jié)束,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為__________。
(3)該反應(yīng)中有無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生,且錳被還原為Mn2+,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_______________。
(4)該小組的一位同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn):反應(yīng)一段時(shí)間后該反應(yīng)速率會(huì)加快,造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用,則該作用是_______________,相應(yīng)的粒子最有可能是(填符號(hào))_______。
Ⅱ.(1)用大蘇打(硫代硫酸鈉)和硫酸溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)溶液變渾濁的時(shí)間,也可研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(2)已知大蘇打溶液與Cl2反應(yīng)時(shí),1mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移8mol電子。該反應(yīng)的離子方程式是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】生產(chǎn)上用過(guò)量燒堿溶液處理某礦物(含Al2O3、MgO),過(guò)濾后得到濾液用NaHCO3溶液處理,測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下:
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A. NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol/L
B. b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類(lèi)相同
C. a點(diǎn)溶液中存在的離子是Na+、AlO2-、OH-、H+
D. 生成沉淀的離子方程式為:HCO3-+AlO2-+H2O === Al(OH)3↓+CO32-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮可形成多種氧化物,如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。實(shí)驗(yàn)測(cè)得N-N鍵鍵能為167kJ·mol-1, NO2中氮氧鍵的平均鍵能為466 kJ·mol-1,N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol-1。
(1)寫(xiě)出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式:____________
(2)對(duì)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是_____
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
C.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(3)在100℃時(shí),將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中,每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時(shí)間(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.050 | n2 | 0.080 | 0.080 |
①在上述條件下,從反應(yīng)開(kāi)始直至20 s時(shí),二氧化氮的平均反應(yīng)速率為____________
②n3_____n4(填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為_____________,升高溫度后,反應(yīng)2NO2N2O4的衡常數(shù)K將______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體,要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是_____________mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下,對(duì)于反應(yīng)mA(g)+n(B)cC(g)+dD(g),C的百分含量(C%)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,
下列該反應(yīng)的、判斷正確的是
A.>0,<0B.<0,>0
C.>0,>0D.<0,<0
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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.可以用灼燒后聞氣味區(qū)別棉花和羊毛
B.油脂水解一定全部生成甘油和高級(jí)脂肪酸
C.向蛋白質(zhì)溶液中加入重金屬鹽溶液可使蛋白質(zhì)產(chǎn)生鹽析
D.淀粉和纖維素的組成都是,但淀粉水解纖維素不能水解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙、丙三種烴分子的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.1 mol甲分子內(nèi)含有10 mol共價(jià)鍵
B.由乙分子構(gòu)成的物質(zhì)不能發(fā)生氧化反應(yīng)
C.丙分子的二氯取代產(chǎn)物只有三種
D.三者不互為同系物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將Zn棒和Cu棒用導(dǎo)線連接后,放入某電解質(zhì)溶液中,構(gòu)成如圖所示裝置。試回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.若電解質(zhì)溶液為稀硫酸,
(1)Zn棒為原電池的___極,其電極反應(yīng)式為:___。
(2)Cu棒為原電池的___極,其電極反應(yīng)式為:___。
Ⅱ.以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,寫(xiě)出甲烷燃料電池的電極反應(yīng)式
負(fù)極反應(yīng)式:___。
正極反應(yīng)式:___。
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