题目内容
【题目】下列有关物质的性质和应用对应关系正确的是
A. 晶体硅熔点高、硬度大,是制造太阳能电池和计算机芯片的主要材料
B. 氧化铝熔点高,常用于耐高温材料
C. 明矾溶于水能形成胶体,可用于自来水的杀菌消毒
D. 苏打溶液呈弱碱性,可用作胃酸中和剂
【答案】B
【解析】A. 晶体硅能导电,是制造太阳能电池和计算机芯片的主要材料,与其熔点高、硬度大没有关系,A错误;B. 氧化铝熔点高,常用于耐高温材料,B正确;C. 明矾溶于水能形成氢氧化铝胶体,可用于净水,不能用于自来水的杀菌消毒,C错误;D. 苏打溶液呈碱性,但碳酸钠具有腐蚀性,不能用作胃酸中和剂,D错误,答案选B。
【题目】天然气是一种重要的化工原料,可用来生产氢气和甲醇等高附加值化学品。回答下列问题:
(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:
①CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g) =2CO(g)+2H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH3
请计算上述反应中的反应热ΔH3=_________(用a、b表示)kJ·mol-1。
(2)合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 在1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应进行到4 min 时,v(正)____ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。0~4 min,CO2的平均反应速率v(CO2)=____________mol·L-1·min-1。
②CO2的平衡转化率为_______________,该温度下平衡常数为_____________。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。
a.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
b.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1: 3 :1: 1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
d.恒温恒容下,气体的密度不再变化
(3)在相同温度、相同容积的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反应物投入量 | 1mol CO2,3 mol H2 | 0.5mol CO2,1.5mol H2 | 1mol CH3OH,1mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol·L-1 | c1 | c1 | c3 |
平衡时体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 |
则下列各量的大小关系为c1_________(填“>”“<”或“=”,下同)c3,p2________p3。
(4)为提高燃料的能量利用率,常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料,空气为氧化剂,熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式:__________________________;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________________(填化学式)。