【题目】甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I: CH4(g)+H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H =-129.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.c ( H2 )减少
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程
①写出阳极电极反应式 。
②请写出除去甲醇的离子方程式 。
【答案】(1)CH4(g)+H20(g)==CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0 KJ/mol
(2)0.03mol/(L·min); 0.0225 (3)C、D
(4) Co2+ —e-== Co3+ , 6Co3++ CH3OH + H2O==CO2↑ + 6Co2+ + 6H+
【解析】
试题分析:(1)根据盖斯定律,I + II 得:CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H20(g)==CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0 KJ/mol;(2)①100 ℃达到平衡甲烷的转化率为50%,时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为=0.03mol/(L·min);
②
0.0225
(3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H =-129.0 kJ·mol-1;将容器的容积压缩, c ( H2 )增大;正反应速率加快,逆反应速率加快; 平衡正向移动,CH3OH 的物质的量增加 ;平衡正向移动,所以重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 ;温度不变平衡常数K不变;(4)①阳极发生氧化反应,电极反应式Co2+ —e-== Co3+;②Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2,除去甲醇的离子方程式6Co3++ CH3OH + H2O==CO2↑ + 6Co2+ + 6H+。
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【题目】下列各组物质熔化或气化时,所克服的微粒间的作用力属同种类型的是
A.SiO2和干冰的熔化 B.氧化钠和钠的熔化
C.晶体硅和晶体硫的熔化 D.碘和干冰的气化
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【题目】我国有广阔的海岸线,海水综合利用大有可为。海水中溴含量为 65 mg/L,从海 水中提取溴的工业流程如下:
(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是:_____。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出 Br2,利用了溴的________。
A.氧化性B.还原性C.挥发性 D.腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:_____
(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出 溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________。由此反应可知, 除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______。
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是________。
A.乙醇 B.四氯化碳 C.氢氧化钠溶液 D.苯
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【题目】某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,写出与盐酸反应最慢的金属发生反应的离子方程式__________。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理___________?并说明理由:________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置B中所装药品为_____________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为_________________________。
(4)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3,观察到C中的实验现象为有白色沉淀物生成。离子方程式为____________________(假设所通气体是过量的)。
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【题目】锂一铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li++2OH-,下列说法不正确的是
A. 放电时,正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2OH-+2Cu
B. 放电时,电子透过固体电解质向Li极移动
C. 通空气时,铜电极被腐蚀,表面产生Cu2O
D. 整个反应过程中,氧化剂为O2
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【题目】常温下,下列无色溶液中一定能大量共存的离子组是
A. K+、Cu2+、NO3-、SO42- B. K+、H+、Fe2+、NO3-
C. NH4+、K+、OH-、SO42- D. Na+、NH4+、Cl-、NO3-
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【题目】利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 | 实验装置 |
A | 稀硫酸 | Na2S | AgNO3与AgCl的溶液 | Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) | |
B | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 | |
C | 稀盐酸 | Na2SO3 | Ba(NO3)2 溶液 | SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀 | |
D | 浓硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】苯乙烯是重要的基础有机化工原料.工业中以乙苯(C6H5-CH2CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反应方程式为:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g) +H2(g)ΔH=a kJmol﹣1
(1)向体积为VL的密闭容器中充入n mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
600℃时,该反应的平衡常数_____________。
(2)乙苯在特定催化剂下发生氧化脱氢:
C6H5-CH2CH3(g)+1/2O2(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2O(g) ΔH1
已知 H2的燃烧热ΔH= b kJ/mol,水的汽化热为c J/g,则 ΔH1=____________。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0。则该反应在_________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。在某温度下,2L 密闭容器中充入NO、CO各0.4mol进行反应,测得NO物质的量变化如图所示,5分钟末反应达到平衡。第6分钟继续加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,请在图中画出到9分钟末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线_________。
(4)沉淀物并非绝对不溶,且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同,同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变。已知AgCl+Cl-═[AgCl2]-,如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况.
由以上信息可知:
①由图知该温度下AgCl的溶度积常数为_________。
②AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:_______________。
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【题目】下列说法不正确的是( )
A.淀粉可以制得葡萄糖和酒精
B.铝合金的熔点和硬度均高于纯铝
C.玻璃、塑料、金属、纸类均是可回收的物品
D.硬化油不易被空气氧化而便于储存和运输
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