题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应的△H________0(选填:“>”、“<”、“=”);在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=_____________.
(2)甲醇是一种重要的能源和化工原料,工业上合成甲醇的反应为:CO+2H2⇌CH3OH.现已知:H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol和-726.5KJ/mol。则:CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学反应方程式 .
(3)在一定温度、压强和催化条件下,工业上用CO和H2反应生成二甲醚,同时产生一种参与大气循环的无机物。则该反应的化学反应方程式为: .
(4)下图左为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图.a电极上发生反应的电极反应式为 .
(5)连接下图右装置的电源为(4)问中的二甲醚燃料电池。接通电源一段时间后,观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色,并逐渐加深。则该装置中的Cu电极应与二甲醚燃料电池中 电极(填a或b)相连。通电时发生反应的总的离子反应方程式为: .
答案
(3)3CO+3H2 =(CH3)2O+CO2或者2CO+4H2 =(CH3)2O+ H2O,
(4)(CH3)2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+(5)b Cu+2H+Cu2++H2↑
解析
试题分析:K1="{" C(CO)·C(H2)} /C(H2O);K2=" {" C(CO2)·C2(H2)} /C2(H2O) ②-①整理得:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),它的平衡常数为:K="{" C(CO2)·C(H2)} /{ C(CO) ·C(H2O)}.="K2/K1." K越大,lgK就越大。升高温度K减小,说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动。根据化学平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应是吸热反应。所以正反应为放热反应。所以△H<0.在900K时,该反应平衡常数的对数值lgK ="lgK2/K1=lgK2-lgK1=-0.03+0.39=0.36." (2)由题意可写出CO、CH3OH燃烧的热化学方程式①CO(g)+(1/2)O2(g)=CO2(g) △H=-283.0KJ/mol;②CH3OH(l)+(3/2)O2(g)=CO2(g)+2H2O.②-①得:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l);△H=-443.5KJ/mol。(3)根据题意可得反应的化学方程式:3CO+3H2 =(CH3)2O+CO2或者2CO+4H2 =(CH3)2O+ H2O。(4)在燃料电池中,通入燃料的电极作负极,通入氧气的电极作正极。a电极及负极上发生反应的电极反应式是:(CH3)2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+。(5)在电解池中观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色,并逐渐加深。说明Cu失去了电子。Cu电极作阳极。二甲醚燃料电池中b电极(即正极)相连。通电时发生反应的总的离子反应方程式为:Cu+2H+Cu2++H2↑。
核心考点
试题【生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为 CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质等,是生物质能利用的】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
N2(g) + O2(g) = NO2 (g) △H2
N2(g) + H2(g) = NH3 (g) △H3
则反应2NH3 (g) +O2(g) =2NO2 (g) +3H2O(g) 的△H=
A.2△H1+2△H2—2△H3 | B.△H1+△H2—△H3 |
C.3△H1+2△H2+2△H3 | D.3△H1+2△H2—2△H3 |
(1)已知①C(s) + H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.3 kJ·mol-1
②C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) ΔH2=+90 kJ·mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 ________________________,
(2)用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化,该装置b电极的电极反应式是_______________________。
(3)在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:
①p1________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下,100 ℃时,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
(4)如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
关于该反应的下列说法中,正确的是________(填编号)。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
(5)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-Q2 ②
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-Q3 ③
常温下,取体积比为4∶1的甲烷和H2的混合气体112 L(标准状况下),经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为( )
A.4Q1+0.5Q2 | B.4Q1+Q2+10Q3 | C.4Q1+0.5Q2+9Q3 | D.4Q1+2Q2 |
(1)已知:CH3OCH3(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为:△H= -1455.0kJ·mol-1、△H=" -285.8" kJ·mol-1。写出以CO2、H2合成CH3OCH3的热化学方程式: ;
(2)15~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2吸收剂。写出吸收CO2反应的化学方程式 ;
(3)一定条件下用CO2和H2合成二甲醚,反应物气流量对CO2的转化率、二甲醚的选择性(是指转化生成二甲醚的碳占已转化碳的比例)影响结果如图1所示,当控制气流量为28mL· min-1时,则生成0.3mol二甲醚需要通入CO2的物质的量为 ;
图1 图2
(4)图2为二甲醚燃料电池示意图。
①a电极的电极反应式为 ;
②若以1.12 L·min-l(标准状况)的速率向该电池中通入二甲醚,用该电池电解50mL2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为 。
(1)已知:①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ; ΔH1=" +1011.0" kJ · mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ; ΔH2=-393.5 kJ · mol-1
③2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ;ΔH3=-221.0 kJ · mol-1
则反应④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g);ΔH4= kJ · mol-1,该反应能自发进行的原因是 ;工业上制备Na2S不用反应①,而用反应④的理由是 。
(2)已知不同温度下2SO2+O22SO3的平衡常数见下表。
温度(℃) | 527 | 758 | 927 |
平衡常数 | 784 | 1.0 | 0.04 |
1233℃时,CaSO4热解所得气体的主要成分是SO2和O2,而不是SO3的原因是 。
(3)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。
②将上述反应获得的SO2通入含PtCl42-的酸性溶液,可还原出Pt,则反应的离子方程式是 。
③由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,则正极的电极反应式为 。
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