题目内容
氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①=mol
②=mol
③=mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:
①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则 (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为 ;
②100℃时,将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为 。
(1)已知:①=mol
②=mol
③=mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:
①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则 (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为 ;
②100℃时,将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为 。
(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ?H=-442.8kJ?mol?1(2分)
(2)① >(1分)KA=KB>KC(1分)
②ad(1分)2.25(mol?L?1)2(2分)
(3)CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O(2分)
(2)① >(1分)KA=KB>KC(1分)
②ad(1分)2.25(mol?L?1)2(2分)
(3)CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O(2分)
试题分析:(1)首先写出反应的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求?H,?H=1/2×?H1—1/2?H2+2×?H3=-442.8kJ?mol?1,进而得出热化学方程式。
(2)①CH4与H2O的反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,根据图像可以看出T1时CH4的转化率高,所以T1 > T2;A、B点温度相同为T1,C点温度为T2,温度较低,所以平衡常数大小关系为:KA=KB>KC。
②CH4与H2O的反应为气体系数变化,在恒容容器中进行的反应。a、若反应没有平衡,压强要发生变化,容器内的压强恒定,说明反应平衡,正确;b、消耗CH4与生成H2都是正反应方向,无法判断反应是否平衡,错误;c、因为质量守恒定律,气体的质量不变,容器体积不变,所以气体密度为定值,无法判断反应是否平衡,错误;d、正逆反应速率之比等于化学方程式的系数之比,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,正确;根据平衡时CH4的转化率为0.5,可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡浓度分别为0.5mol?L?1、1.5mol?L?1,0.5mol?L?1、1.5mol?L?1,根据平衡常数表达式可求出平衡常数为:2.25(mol?L?1)2
(3)根据电池示意图,CO在负极失电子,根据化合价变化配平可得电极方程式:CO-2e?+4OH?=CO32?+2H2O
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