精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

Ⅰ.甲醇是一种新型的能源。
(1)合成气(组成为H2和CO)是生产甲醇的重要原料,请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式           
(2)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为      
(3)在容积为l L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);

下列说法正确的是       (填序号)

A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的大 
C.该反应为吸热反应 
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时减小 
(4)在T1温度时,将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为          
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为        ;假设原电解质为NaOH,且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3,此时溶液中各离子浓度大小关系为          
Ⅱ.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-,浓度均为0.010mo1·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为        

Ⅰ.(1)C+H2OCO+H2
(2)CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1
(3)AB
(4)1-
(5)CH3OH-6e-+8OH-=== CO32-+6H2O     
c(Na+)> c(CO32-)> c(OH-)>c(HCO3-)> c(H+)
Ⅱ. Br-、C1-、CrO42-

解析试题分析:Ⅰ.(1)合成气是在高温下由水蒸气和碳生成:C+H2OCO+H2
(2)H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1;………………………………①
CO(g)+O2(g)= CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1;………………………………②
CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=-726.5kJ·mol-1;………………③
由盖斯定律可知:③-②
CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1
(3)反应速率为单位时间内浓度的改变量A正确;从图中可以看出,T1时甲醇的含量高,因此B正确;根椐“先拐先平,数值大”可知T2>T1,可以看出温度高时,反而逆向移动,因此正向是放热反应,C错误;从T1到T2是温度升高的一个过程,平衡逆向移动,比值增大,D错误。
(4)       CO  +   2H2  =   CH3OH
起始物质的量: 1mol       2mol
变化: a mol      2 a mol      a mol
平衡时物质的量:(1-a) mol  (2-2a) mol   a mol
在温度一定,体积一定的条件下,压强比等于物质的量之比:

(5)燃料电池中作负极的一定是失去电子的物质:CH3OH-6e-+8OH-=== CO32-+6H2O     
c(Na+)> c(CO32-)> c(OH-)>c(HCO3-)> c(H+)
Ⅱ.Ksp(AgCl)=c(Ag)·c(Cl) =1.56×10-10

Ksp(AgBr)= c(Ag) ·c(Br) =7.7×10-13

Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag)2·c(CrO42) = 9×10-11

从以上计算可以看出,沉淀银离子的顺序为:Br-、C1-、CrO42-
考点:电解质的有关知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)            ΔH1=-393.5 kJ·mol–1          
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)      ΔH2=+131.3 kJ·mol–1          ②
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= _________kJ·mol–1。在标准状况下,33.6 L的煤炭合成气(设全部为CO和H2)与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应中转移______mole
(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______
a.体系压强保持不变
b.密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存
c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2
d.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。

A、B两点的平衡常数_____(填“前者”、“后者”或“一样”)大;达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是_____________(答出两点即可)。
(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO + H2-4e+ 2CO32= 3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为____________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。
(1)一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g); △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g);△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体,用16g甲烷气体催化还原该混合气体,恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气,共放出1042.8kJ热量。
①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为                    
②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol,则△H2=          
③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体,写出该反应的热化学方程式                           
(2)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

④B极为电池     极,电极反应式为                                            
⑤若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,写出阳极的电极反应式                                                  ,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为        (标况下),实际上消耗的甲烷体积(折算到标况)比理论上大,可能原因为                                                         .

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

化学反应中一定伴随着能量的变化,化学能在实际生产生活中的应用将越来越广泛。
(1)利用氢气可以制取工业原料乙酸。已知:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)  △H1 = -870.3kJ/mo1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2= -393.5kJ/mo1
③H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)  △H 3= -285.8kJ/mo1
试利用上述信息计算下述反应的反应热:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)   △H=             
(2)科学家可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向,下列都是能自发进行的化学反应,其中是吸热反应且反应后熵增的为         (填字母)。

A.2Na+2H2O=2NaOH+H2B.3Fe+2O2=Fe3O4
C.(NH4)2CO3=NH4HCO3+NH3D.NaOH+HCl=NaCl+H2O
(3)实验室可以利用下图装置进行中和热测定。回答下列问题:

①请指出该装置还缺少的仪器是                     
②两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是                 
③若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Ql、Q2、Q3。则三者的大小关系是                 (由大到小)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达122500~16000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH1=—393.5 kJ·mol-1  ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH2=—483.6 kJ·mol-1  ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1  ③
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH=     kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移   mol e-
(2)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K=                  ;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A):n(B)=     
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA     tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是       
A.降温     B.加压     C.使用催化剂    D.将甲醇从混合体系中分离出来

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚( CH3OCH3)。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)    △H= -90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=-41.3kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H=           
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是:
________(填字母代号)。
a.压缩体积     b.加入催化剂  c.减少CO2的浓度  d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚(CH3OCH3
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质
 
CH3OH
 
CH3OCH3
 
H2O
 
浓度(mol·L-1
 
0.40
 
0.6
 
0.6
 
①比较此时正、逆反应速率的大小比较:_________(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数的表达式为K=_____,温度升高,该反应的平衡常数K____(填“增大”、“减小”或“不变”)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。

①在通常状况下,金刚石和石墨中,      (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为      kJ·mol-1
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式:                                   
(2)采用电化学法可将CO2转化为甲烷。试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时,该转化的电极反应方程式                   
(3)CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g) 与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ·mol1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= -256.1kJ·mol1
则:2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=        
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。

对上述流程的分析,下列说法正确的是        

A.该流程至少包含4种形式的能量转化
B.装置X中阴极反应为:2H2O-4e=4H++O2
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D.流程设计体现了绿色化学思想
③如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。该电池负极的电极反应为                

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:
6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8 kJ/mol。
己知:2 Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,则O3转化为O2的热化学方程式为          ;②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为                                         

时间/min浓度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0·30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.l7
 
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①10 min~20 min以内v(CO2)表示的反应速率为                      
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数K=        (保留两位小数);
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是   (填序号字母);
A.容器内压强保持不变
B.2v(NO)=v(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
④30 min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是    
⑤一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率   (填“增大”、“不变”或“减小”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制备氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:

(1)写出煅烧时发生反应的热化学方程式:____________________________。
(2)写出氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应的化学方程式:_____________________。
(3)为检测煅烧时产生的CO,可将煅烧产生的气体通入PbCl2溶液中,出现黑色沉淀和产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,试写出该反应的化学方程式:_____。
(4)向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3。发生的反应可表示为:
BaSO4(s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
现有0.20 mol BaSO4,加入1.0L 2.0mol?L-1饱和Na2CO3溶液处理,假设c(SO42)起始≈0
平衡时,K=4.0x10-2,求反应达到平衡时发生转化的BaSO4的物质的量。(写出计算过程结果保留2位有效数字)
(5)试从平衡的角度解释BaSO4可转化为BaCO3的原因:________________________。

查看答案和解析>>

同步练习册答案