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题目
题型:不详难度:来源:
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)   CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃
700
800
850
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
(1) K的表达式为:               ;该反应的正反应为           反应(“吸热”或“放热”)
(2) 能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:               
A.容器中压强不变        B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正= v(H2O)逆      D.c(CO2) = c(CO) 
(3)某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)  △H=-41.2kJ/mol,制备CO2与H2的混合气体。用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是                                
(4)如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g) + 2O2(g)  CO2(g)+ 2H2O(1)  ΔH1=-890.3 kJ/mol 
H2(g) + 1/2O2(g)  H2O(1)           ΔH2=-285.8 kJ/mol 
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是                     
(5)熔融盐燃料电池如下图:

该图是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32-8e=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______ 。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
答案
(1);    放热;
(2)B、C;
(3)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
(4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9kJ/mol
(5)O2+4e-+2CO2=2CO32-    CO2  44.8
解析

试题分析:(1)反应CO2(g) + H2(g)   CO(g) + H2O(g) 平衡常数表达式为。由表格中数据可知,随着温度升高,平衡常数减少,说明正反应是放热反应。(2)容器容积固定,反应前后气体物质的量不变,所以无论是平衡状态还是非平衡状态,容器中压强均不变,A错误;化学平衡状态的标志是正、逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,所以CO浓度保持不变的状态是平衡状态,B正确;H2和H2O的计量数比为1:1,所以v(H2)= v(H2O)的状态是平衡状态,C正确;二氧化碳与一氧化碳浓度相等不能作为判断反应是平衡状态的标志,平衡时二者浓度可能相等也可能不等,与二氧化碳起始投料和二氧化碳的转化率有关系,D错误。(3)CO2与NaOH反应有两种情况:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3,题中CO2与NaOH物质的量比为2:3,介于1:1与1:2之间,所以1molCO2与1.5molNaOH生成Na2CO3和NaHCO3,设Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为x、y,由C守恒得x+y=1;由Na守恒得2x+y=1.5,解得x=y=0.5mol。CO32-水解生成HCO3-和OH-,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。(4)CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)  ΔH=4ΔH2-ΔH1=-252.9 kJ/mol。(5)电池中介质为熔融碳酸盐,正极通入的是氧气,正极反应为O2+4e-=2O2-、O2-+CO2=CO32-,将二式相加即得O2+4e-+2CO2=2CO32-。由电极反应可知图中的A为CO2。由正、负极电子转移相等得CH4~8e-~2O2,所以通入的O2为4mol时反应的CH4为2mol。
点评:本题(5)也可先写出燃料电池总反应CH4+2O2=CO2+2H2O,用总反应减去负极电极反应式即得正极电极反应式。
核心考点
试题【在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:CO2(g) + H2(g)   CO(g) + H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:t℃7008008501】;主要考察你对难溶电解质的溶解平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃,已知25℃时:
HF(aq) + OH(aq)  F(aq) + H2O(l)  △H=-67.7 kJ/mol
H+(aq) + OH(aq)  H2O(l)  △H=-57.3kJ/mol
在10 mL 0.1mol/L的NaOH溶液中,加入10 mL 浓度为c mol/L的HF稀溶液,下列说法中错误的是
A.当氢氟酸溶液温度升高,HF的电离程度减小(不考虑挥发)
B.水电离的热化学方程式为:H2O(1) H+(aq)+OH(aq);△H= +57.3kJ/mol
C.当c > 0.1时,一定不存在:c(Na+) = c(F)
D.若混合后溶液中:c(Na+)>c(OH) >c(F)>c(H+),则c一定小于0.1

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现将足量氢氧化镁投入下列溶液中,充分溶解后,溶液中c(Mg2+)最小的是
A.0.1mol/L NaCl溶液B.0.1mol/L NH4Cl溶液
C.0.1mol/L KOH溶液D.0.1mol/L KAlO2溶液

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(10分)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是                              
                                                                          
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:
                                           
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
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已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16 ,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag浓度大小顺序正确的是(  )
A.AgCl>AgI> Ag2CrO4B.Ag2CrO4>AgCl>AgI
C.AgCl> Ag2CrO4>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl

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归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:(均在常温下)
①常温下,pH=1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度都降低。
②pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,c(H)之比为2∶1。
③pH相等的三种溶液:a.CH3COONa  b.NaHCO3  c.NaOH,其溶质物质的量浓度由小到大顺序为:c、b、a
④反应2A (s)+B (g)=2C (g)+D (g)不能自发进行,则该反应△H一定大于0
⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为Kw;则三者关系为:Ka·Kh=Kw
⑥反应A(g)2B(g);△H,若正反应的活化能为Ea kJ·mol-1,逆反应的活化能
为Eb kJ·mol-1,则△H =(Ea -Eb)kJ·mol-1
其归纳正确的是(  )
A.全部B.③④⑤⑥C.②④⑤⑥D.①②④⑤

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