【题目】煤的气化在煤化工业中占有重要地位,至今仍然是化学工业的重要组成部分。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8 kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol。请写出CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:___________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①该反应的平衡常数的表达式是____________,由表中数据判断△H_________0(填“>”、“=”或“<”)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,4min达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为____________,则反应速率v(H2)=_____________。
(3)T℃时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的,在t2时刻又达到新的平衡,请在图中用曲线表示t1~t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其他条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
(4)如果用CH3OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,请写出该燃料电池的负极的电极反应式________________________。
【答案】(1)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=--726.5kJ/mol
(2)①K=c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)略;<;②250℃;0.4mol/(L·min)
(3)如图(一是氢气、甲醇对应的起点必须正确;二是变化趋势要正确;三是名称标出,)(4)CH3OH–6e-+8OH-=CO32-+6H2O
【解析】
试题分析:(1)CH3OH(l)的燃烧热为-726.5kJ/mol,则CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l) + 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) △H=--726.5kJ/mol;
(2)①根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K= c(CH3OH)/ c(CO)·c2(H2);由表中数据可知随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,因此正反应是放热反应,则△H<0;
② CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g)
c(起始)mol/L 1 3 0
c(变化)mol/L 0.8 1.6 0.8
c(平衡)mol/L 0.2 1.4 0.8
则平衡常数K=
所以此时的温度为250℃
反应速率v(H2)=1.6mol/L÷4min=0.4mol/(L·min)。
(3)T℃时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的1/2,压强增大,平衡向正反应方向进行,所以t1~t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图为(见答案)。
(4)如果用CH3OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,其中甲醇在负极失去电子,该燃料电池的负极的电极反应式为CH3OH –6 e- + 8OH- = CO32- + 6H2O。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向一定质量的稀盐酸中加入镁粉至过量,下图中横坐标表示镁粉的质量,则纵坐标表示 ( )
A.溶液的质量 B.稀盐酸的质量
C.氯化镁的质量 D.生成气体的质量
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下图:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
问答下列问题:
(1) 酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。
(2) 酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其反应的离子方程式为 。
②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去 。
(3) 从溶液A中回收的主要物质是 ,该物质常用作化肥。
(4) MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式: 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铁镍蓄电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH) 2下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH﹣﹣2e﹣═Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH﹣﹣2e﹣═Ni2O3+3H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列叙述中正确的是
A. 含金属元素的离子,不一定都是阳离子
B. 在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C. 某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D. 金属阳离子被还原一定得到金属单质
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氯化铜可用于生产颜料、木材防腐剂等.用粗铜(含杂质Fe)经过一系列步骤可制备氯化铜晶体(CuCl22H2O).完成下列填空:
(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰共热来制备Cl2,写出该反应的离子方程式______________.
(2)加入试剂将CuCl2和FeCl3的混合溶液pH调至4~5,过滤得到纯净的CuCl2溶液,应加入的试剂是______________(填字母编号)
a.CuO b.NaOH c.Cu2(OH)2CO3 d.Cu
(3)CuCl2溶液通过蒸发、结晶可得到CuCl22H2O.
①蒸发过程中,加入盐酸的目的是______________.
②蒸发过程中,观察到溶液颜色由蓝色变为绿色.
其原理是:
上述反应的化学平衡常数表达式是______________.
欲使溶液由绿色变成蓝色的措施是:a__________;b__________.
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com