题目
题型:不详难度:来源:
已知:①CH3CH2OH(l) +3 O2 (g) = 2CO2(g) +3H2O(l) △H=-1366.8 kJ/ mol
②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(l) △H=" -571.6" kJ/ mol
(1)写出由CO2和H2 反应合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的热化学方程式 。
(2)碱性乙醇燃料电池易储存,易推广,对环境污染小,具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中,使用铂作电极,KOH溶液做电解质溶液。请写出该燃料电池负极上的电极反应式为 。
(3)用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221448-24055.jpg)
该装置中发生电解反应的方程式为 ;在铁棒附近观察到的现象是 ;当阴极产生448 mL气体(体积在标准状况下测得)时,停止电解,将电解后的溶液混合均匀,溶液的pH为 。(不考虑气体的溶解及溶液体积的变化)
答案
(2)CH3CH2OH – 12e- + 16OH- ="=" 2CO32- + 11H2O (2分)
(3)2NaCl + 2H2O
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221449-74867.png)
解析
试题分析:(1)首先写出CO2与H2反应的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求算反应热,∆H=-∆H1+3×∆H2=-348 kJ/ mol,可写出热化学方程式。
(2)在碱性条件下,CH3CH2OH失电子生成CO32‾、H2O,根据C元素升高的价数求出电子的系数为12,再原子守恒配平方程式,可得:CH3CH2OH – 12e- + 16OH- ="=" 2CO32- + 11H2O。
(3)根据电解示意图可知左侧生成氢气,右侧生成氯气,则方程式为:2NaCl + 2H2O
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核心考点
试题【据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。已知:①CH3CH2OH(l) +3 O2 (g) = 2CO2(g) +3H2O(l) △H=-1366】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
4HCl(g)+O2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221444-79274.png)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221444-59857.png)
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请回答:
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式
(2)断开1 mol H—O 键所需能量约为 kJ
II.试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221444-44885.png)
(2)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221444-39686.png)
欲使得该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积百分数增加,可采取的正确措施是 (填序号)(1分)
A.缩小体积增大压强 B.升高温度 C.加催化剂 D.使氨气液化移走
(3)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:A(g) + 3B(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221444-39686.png)
t/K | 300 | 400 | 500 | … |
K/(mol·L—1)2 | 4×106 | 8×107 | K1 | … |
请完成下列问题:
①判断该反应的ΔH 0(填“>”或“<”) (1分)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是 (填序号)
A.3v(B)(正)=2v(C)(逆) B.A和B的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221445-97900.png)
①放电时,负极的电极反应式为
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为
①2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) △H1=-222kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484kJ/mol
③C(石墨)+O2(g)=CO2 △H3=-394kJ/mol
则25℃时,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热△H4为:
A.-82kJ/mol | B.-41kJ/mol | C.-312kJ/mol | D.+41kJ/mol |
(1)已知在常温常压下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221437-64913.png)
(2)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221437-75049.png)
在某温度下,将6mol CO2和8molH2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%。请回答:
②用CH3OH表示该反应在0-8min内的平均反应速率v(CH3OH)=____.
②此温度下该反应平衡常数K=____________
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221437-12508.png)
③若在上述平衡体系中,再充入2mol H2,反应达到平衡后H2的转化率____________75% (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221438-68863.png)
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是____;
a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2/mol2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221438-21797.png)
请比较此时正、逆反应速率的大小:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221438-19972.png)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221433-55833.png)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221434-50551.png)
图22-1 图22-2 图22-3
(1)利用甲烷催化还原NOx:
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g) △H1=-574kJ•mol-1
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线(见图22-1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3 0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图22-2所示。
下列说法正确的是 (填字母代号)。
A.第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时c(CH3OH) ="1.5" mol/L |
B.达到平衡时,氢气的转化率为0.75 |
C.0~10分钟内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(L•min) |
D.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16 |
(3)某种脱硫工艺中将烟气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程为 。
(4)电化学降解NO3- 的原理如题22-3图所示。
①电源正极为 (填“A”或“B”),阴极反应式为 。
②若电解过程中转移了1mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为 g。
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为 极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是 (填字母代号)。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
(3)在如图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为 ;如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107221429-14643.jpg)
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