题目列表(包括答案和解析)
工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应在一定条件下制备新型燃料甲醇,反应如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
请按要求回答下列问题:
(1)将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为2 L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时CH4的转化率与温度、压强的关系如下图.当温度不变缩小体积时此反应的逆反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”)________;ΔH1________0,p1________p2(均填“<”、“=”或“>”);p1、100℃时平衡常数的值K=________.
(2)为了探究反应②合成甲醇适宜的温度和压强,某同学设计了以下三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在空格中填入剩余的实验条件数据.
若在300℃时其他条件不变,将该反应容器容积压缩到原来的1/2,重新平衡时CH3OH的物质的量的变化是________,K的变化是________(均填“增大”,“减小”或“不变”).
(3)已知在常温常压下:2CH3OH(I)+3O2(g) 2CO2(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
H2O(g)=H2O(I) ΔH=-44.0 kJ/mol,请计算32 g新型燃料甲醇完全燃烧生成液态水放出热量为________kJ.
(4)新型燃料甲醇还可以用做燃烧电池,其反应原理如下图所示,电池工作时电子移动方向是(极板用M、N表示)________,负极电极反应式为________.
若以该燃料电池作为电源,用石墨作电极电解500 mL饱和食盐水,当两极共收集到1.12 L(标准状况下、不考虑气体的溶解及反应)时,常温下所得溶液的pH=________(假设反应前后溶液体积不变).
rO | 2- 4 |
r2O | 2- 7 |
温度 化学式 |
20℃ | 60℃ | 100℃ |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
Na2CrO4 | 84 | 115 | 126 |
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ==== 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向 (填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥–0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为
②加入MnS的目的是除去 杂质。
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ==== 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向 (填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥–0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
(14分)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ====2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向 (填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥–0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为 。
②加入MnS的目的是除去 杂质。
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