题目内容

请回答下列问题:

(1)现代工业将煤炭气化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的广泛用途.

①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2.

则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);ΔH=________.(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)

②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH3.现在容积均为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2.

a.该反应的ΔH3________0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1________K2.

b.将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有________.

(2)某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质,一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体.已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-;则其负极的电极反应式为________.

(3)下图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况.据图分析:

该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[Fe(OH)3]________Ksp[Mg(OH)2]

(填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是________.

答案:
解析:

  (1)(10分)(每空2分)

  ①(ΔH1-ΔH2)/2(3分) ②(4分)a.< > b.升温、减压

  (2)(3分)CO+CO32--2e-=2CO2

  (3)(6分)<(2分) 由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2](1分),浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-(1分),当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动(1分),最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3(1分).


练习册系列答案
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(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
.
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:
H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3→NaHS+NaHCO3
.
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)+90.8kJ
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)+23.5kJ
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)+41.3kJ
总反应:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)+Q,其中Q=
246.4
246.4
kJ;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
c
c
(填字母代号).
a.低温高压b.加入催化剂c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度
(4)已知某温度下反应②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡,测得各组分的浓度如下:
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol?L-1) 0.44 0.6 0.6
比较此时正、逆反应速率数值(单位相同)的大小:v正(甲醇)
>
>
v逆(水)(填“>”、“<”或“=”).
反应开始时c(CH3OH)=
1.64mol?L-1
1.64mol?L-1
;该时间内的平均反应速率v(CH3OH)=
0.16mol/L?min
0.16mol/L?min
;该温度下反应的平衡常数值为
1.86
1.86
.(精确到0.01)
((Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题.当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转.请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是
原电池
原电池
 (填“原电池”或“电解池”).
(2)写出电极反应式:Pt极
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
;当甲中产生0.1mol气体时,乙中析出铜的质量应为
6.4g
6.4g
;
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色
无变化
无变化
(填“变深”、“变浅”或“无变化”).
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CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O
随着放电的进行,溶液的pH
变小
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(Ⅲ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验.
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4OH--4e-=2H2O+O2↑
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.
(2)以铂作阳极电解
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2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
.

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