题目内容
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO2(g) +3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) △H1
②2CO(g) +O2(g) =2CO2(g) △H2
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) △H3
则CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) 的△H= 。
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH) 与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H 0 (填>、<或=)。![]()
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。
| A.缩小容器体积 |
| B.降低温度 |
| C.升高温度 |
| D.使用合适的催化剂 |
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
①B极的电极反应式为 。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole- 时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是 。
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀 (填“能”或“否”)。
(1)△H1+
△H2 -
△H3
(2 <
(3)ABE
(4)6.75
(5)① CH3OH + 3O2- -6e-= CO2+ 2H2O;
②甲醇不完全被氧化,生成C或CO 或 电池能量转化率达不到100% (6)否
解析
碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。
(1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s) +O2(g) =2CO(g) △H= 。![]()
(2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<O测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:![]()
①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)= 。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3)CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
| 弱电解质 | H2CO3 | NH3.H2O |
| 电离平衡常数( 25℃) | Ka1 = 4.30 × 10一7 Ka2= 5.61× 10一11 | Kb = 1.77× 10一5 |
现有常温下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:
第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。
①判断该溶液呈 (填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是 。
A.
B.
C.
D.
(4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是 (填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式: 。
根据下列条件计算有关反应的焓变:
(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
则反应TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)已知下列反应数值:
| 反应序号 | 化学反应 | 反应热 |
| ① | Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) | ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 |
| ② | 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) | ΔH2=-50.8 kJ·mol- |
| ③ | Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) | ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 |
| ④ | FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) | ΔH4 |
则反应④的ΔH4=____________ kJ·mol-1。
氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式: ,在图1中曲线 (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。 ![]()
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH3,则平均反应速率v(N2)= ,该温度下的平衡常数K= 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
| 实验编号 | T(℃) | n(N2)/n(H2) | p(MPa) |
| ⅰ | 450 | 1/3 | 1 |
| ⅱ | | | 10 |
| ⅲ | 480 | | 10 |
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N2(g)+3H2(g)
铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式: ;
(2)现用氯化铜晶体(CuCl2·2H2O,含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2·2H2O。先将其制成水溶液,后按如图步骤进行提纯:![]()
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+[来源:学&科& | Cu2+ |
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
| 氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
请回答下列问题:
①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪种好,为什么?
;该反应的离子方程式为 。
②溶液II中除Cu2+外,还有 金属离子,如何检验其存在 。
③物质Y不能为下列的
a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3 e.CaO f.NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是 。