题目内容

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):

(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________

A.a电极是负极,OH移向正极
B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e=4OH
C.电池总反应式为:2H2+O22H2O
D.电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计)
II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH=-92.20 kJ·mol-1
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h)
物质的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根据表中数据计算:
反应进行到2小时时放出的热量为________
0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。


I.(1)ACD (3分) (2)   1(2分)
II.(1) ②、③ (2分)  
(2)27.66KJ (2分)   0.0500 (2分)  0.15 (3分) 正向(2分)

解析试题分析:I.中左边是燃料电池,右边是电解池,电解硝酸银溶液。(1)A、a电极是负极,OH移向负极,错误;B、正确;C、反应条件不是燃烧,错误;D、反应生成水,使KOH浓度降低,pH减小,错误;E、正确;
(2)电子转移为0.112÷22.4×2=0.01mol,阳极反应为:4OH-4e=O2↑+2H2O,
n(H+)=n(OH)=n(e)=0.01mol,c(H+)=0.001mol/L,pH=3;
II.(1)根据变量不变达平衡判断,反应速率判据两个方向,速率比为化学计量数比,①正确②③错误,
其它均为变量,正确;(2)3、4小时时氨气浓度不变,反应达到平衡,根据第4小时计算k值,为0.15;再根据浓度熵与k关系判断平衡移动方向。
考点:考查化学平衡及移动有关问题。

练习册系列答案
相关题目

甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:

化学反应
平衡常数
温度℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
 
(1)反应②是      (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系,如图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)    K(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=      (用K1、K2表示)。

(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是                          
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是                          
(4)甲醇燃料电池有着广泛的用途,同时Al-AgO电池是应用广泛的鱼 雷电池,其原理如图所示。该电池的负极反应式是             

(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2)= c(CH3COO),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为               

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网