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氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

1已知:①=mol

=mol?

=mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式??????????????????????

2)生产甲醇的原料COH2来源于下列反应:

①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则?????????? (填“<”、“>”或“=",下同)ABC三点处对应平衡常数()的大小关系为??????????

100℃时,将1 mol 2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是???????????? (填序号)

a.容器的压强恒定

b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2

c.容器内气体密度恒定

d

如果达到平衡时的转化率为05,则100℃时该反应的平衡常数K=???????????

3)某实验小组利用CO(g)KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为????????????

 

 

【答案】

1CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)? ?H=-442.8kJ?mol?12分)

2)① >1分)KA=KB>KC1分)

ad1分)2.25mol?L?122分)

3CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O2分)

【解析】

试题分析:(1)首先写出反应的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求?H?H=1/2×?H11/2?H2+2×?H3=-442.8kJ?mol?1,进而得出热化学方程式。

2)①CH4H2O的反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,根据图像可以看出T1CH4的转化率高,所以T1 > T2AB点温度相同为T1C点温度为T2,温度较低,所以平衡常数大小关系为:KA=KB>KC

CH4H2O的反应为气体系数变化,在恒容容器中进行的反应。a、若反应没有平衡,压强要发生变化,容器内的压强恒定,说明反应平衡,正确;b、消耗CH4与生成H2都是正反应方向,无法判断反应是否平衡,错误;c、因为质量守恒定律,气体的质量不变,容器体积不变,所以气体密度为定值,无法判断反应是否平衡,错误;d、正逆反应速率之比等于化学方程式的系数之比,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,正确;根据平衡时CH4的转化率为0.5,可求出CH4H2OCOH2的平衡浓度分别为0.5mol?L?11.5mol?L?10.5mol?L?11.5mol?L?1,根据平衡常数表达式可求出平衡常数为:2.25mol?L?12

3)根据电池示意图,CO在负极失电子,根据化合价变化配平可得电极方程式:CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O

考点:本题考查热化学方程式的书写、化学平衡的判断和移动、图像的分析、化学平衡常数的计算、电极方程式的书写。

 

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?南京二模)开源节流是应对能源危机的重要举措.
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是
bcd
bcd
(填字母).
a.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
b.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
c.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)氢能是理想的清洁能源.下列制氢的方法中,最节能的是
C
C
(填字母).
a.电解水制氢:2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2
b.高温使水分解制氢:2H2O
 高温 
.
 
2H2↑+O2
c.太阳光催化分解水制氢:2H2O
   TiO2   
.
太阳光
2H2↑+O2
d.天然气制氢:CH4+H2O
高温
CO+3H2
(3)利用MnFe2O4通过两步反应使水分解制氢气,第一步反反应为:MnFe2O4
 >1000K 
.
 
MnFe2O4-X+
X
2
O2,则第二步反应的化学方程式为
MnFe2O4-X+xH20=MnFe2O4+xH2
MnFe2O4-X+xH20=MnFe2O4+xH2
(条件不写).
(4)如图是以SO2、I2、H2O为原料,利用核能使水分解制氢气的一种流程.

反应X的化学方程式为
SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4
SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4
,该流程中循环使用的原料有
SO2、I2
SO2、I2
.从理论上讲,该流程中,1mol原料水制得
1
1
molH2

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科目:高中化学 来源: 题型:

化学与生活密切相关.
(1)下列日常生活中的做法,符合“低碳生活”理念的是
 

A.节约使用纸张         B.分类回收处理垃圾
C.减少使用塑料袋           D.减少使用一次性纸杯、
(2)上海世博会使用的LED灯,为其提供电的装置接受阳光照射后,便可将
 
转化为电能.
(3)为减少煤燃烧产生的二氧化硫对大气的污染,可向煤中加入适量的石灰石,发生的反应为:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2,该反应所涉及的物质中,属于氧化物的是
 

(3)目前使用的能源多为化石燃料,如天然气、石油和
 
.由于化石燃料属于不可再生资源、燃烧的产物有污染,所以人们正在利用和开发新的能源,如氢能、
 
和太阳能等.氢能是理想的清洁能源,科学家正研究使用太阳能发电的方法将水分解得到氢气,推广使用太阳能是利用了太阳能(填字母)
 
的特点.
A.取之不尽      B.清洁能源     C.不可再生能源   D.可转变成电能、热能.

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省吉安市高三上学期期末教学质量评价化学试卷(解析版) 题型:填空题

开发使用清洁能源,发展低碳经济正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

1)甲烷水蒸气转化法制H2的主要转化反应如下:

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? H=+2062 kJ·mol1

CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)? H=+1650 kJ·mol1

上述反应所得原料气中的CO能使合成氨的催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是???????

2)生产甲醇的原料COH2来源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)? ΔH>0

一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则ABC三点处对应平衡常数(KAKBKC)的大小关系为___________(“<”“>”“=” )

100时,将1 mol CH42 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中,发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a.容器内气体密度恒定??

b.单位时间内消耗01 mol CH4同时生成03 mol H2

c.容器的压强恒定??????

d3v(CH4) = v(H2)

325时,在20mL01mol/L氢氟酸中加入VmL01mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_____

ApH3HF溶液和pH11NaF溶液中由水电离出的c(H+)相等

B点时pH6此时溶液中c(F)c(Na+)99×10-7mol/L

C点时溶液中的c(F)c(Na+)

D点时V20mL此时溶液中c(Na+)01mol/L

4)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO,其结构式为H—O—FHFO与水反应得到HF和化合物A,该反应的化学方程式为?????????????????????

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年北京市通州区高三年级上学期期末摸底考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

(1)已知:① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 = – 1275.6 kJ/mol

② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)    ΔH2 = – 566.0 kJ/mol

③ H2O(g) = H2O(1)  ΔH3 = – 44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________。

(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为___________。

     

②100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中,发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a.容器内气体密度恒定  

b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2

c.容器的压强恒定      

d.3v正(CH4) = v逆(H2)

如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K =___________

(3)某实验小组利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为___________。

 

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