题目内容
19.甲醇是一种重要的化工原料.(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学式CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol.
(2)甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.其反应为:
CH3OH (g)+H2O (g)?CO2(g)+3H2 (g)△H=-72.0kJ/mol
①该反应的平衡常数表达式为$\frac{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}$.
②下列措施中能使平衡时n(CH3OH)/n(CO2)减小的是(双选)CD.
A.加入催化剂 B.恒容充入He(g),使体系压强增大
C.将H2(g)从体系中分离 D.恒容再充入1molH2O(g)
(3)甲醇可以氧化成甲酸,在常温下用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L 甲酸溶液过程中,当混合液的pH=7时,所消耗的V(NaOH)< (填“<”或“>”或“=”) 20.00mL.(提示:甲酸钠溶液的酸碱性类似于碳酸钠溶液)
分析 (1)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,
已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1,
根据盖斯定律,①×$\frac{1}{2}$-②×2可得:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);
(2)①化学平衡常数是指:一定温度下,可逆反应到达平衡时,生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比,固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出;
②A.加入催化剂不影响平衡移动;
B.恒容充入He(g),反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动;
C.将H2(g)从体系中分离,平衡正向移动;
D.恒容再充入1molH2O(g),平衡正向移动;
(3)NaOH与HCOOH恰好反应得到的HCOONa溶液,消耗氢氧化钠溶液20mL,HCOONa溶液呈碱性,滴定中pH=7,则反应中HCOOH应有剩余.
解答 解:(1)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,
已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1,
根据盖斯定律,①×$\frac{1}{2}$-②×2可得:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol;
(2)①CH3OH (g)+H2O (g)?CO2(g)+3H2 (g)的化学平衡常数表达式K=$\frac{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}$,
故答案为:$\frac{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}$;
②A.加入催化剂可以加快反应速率,但不影响平衡移动,$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$不变,故A错误;
B.恒容充入He(g),反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动,$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$不变,故B错误;
C.将H2(g)从体系中分离,平衡正向移动,$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,故C正确;
D.恒容再充入1molH2O(g),平衡正向移动,$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,故D正确,
故选:CD;
(3)NaOH与HCOOH恰好反应得到的HCOONa溶液,消耗氢氧化钠溶液20mL,HCOONa溶液呈碱性,滴定中pH=7,则反应中HCOOH应有剩余,则消耗的V(NaOH)<20.00mL,
故答案为:<.
点评 本题考查化学平衡影响因素、平衡常数、热化学方程式书写、盐类水解等,注意对燃烧热的理解,难度中等.
| A. | 碳酸溶液中:c(H+)>c(HCO3-) | |
| B. | pH=8.35的钠盐溶液中:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-) | |
| C. | 在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中,若c(CO32-)=c(HCO3-),则c(Na+)+c(H+)=3c(HCO3-)+c(OH-) | |
| D. | pH=12的钠盐溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) |
(1)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO2和5mol O2发生如下反应:4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g);已知体系中n(NO2)随时间变化如表:
| t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
已知:K300℃>K350℃,则该反应是放热反应(填“放热”或“吸热”);
②反应达到平衡后,NO2的转化率为49.6%,若要增大NO2的转化率,可采取的措施有BC.
A.再充入NO2 B.再充入4mol NO2和1mol O2
C.降低温度 D.充入氦气
③图1中表示N2O5的浓度的变化曲线是c;
(2)图2是1mol NO2气体和1mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图;又已知:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-760.3kJ•mol-1,
则反应:N2 (g)+2NO2 (g)?4NO(g) 的△H=+292.3kJ•mol-1.
| 小组 | 乙烯的制备 | 试剂X | 试剂Y |
| A | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | Br2的CCl4 |
| B | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
| C | C2H5OH与浓硫酸加热至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
| D | C2H5OH与浓硫酸加热至170℃ | NaOH溶液 | Br2的CCl4 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 丙烯的结构简式:C3H6 | |
| B. | Al3+能水解成Al(OH)3胶体,明矾可用作净水剂 | |
| C. | 在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 | |
| D. | 盛有被KCl饱和溶液浸泡过的琼脂的U型管,可用作原电池的盐桥 |
| A. | Na与水反应时增大水的用量 | |
| B. | Fe与稀硫酸反应制取H2 时,改用浓硫酸 | |
| C. | 在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,降低温度 | |
| D. | Al与氧气燃烧生成Al2O3,将Al片改为Al粉, |