题目内容
【题目】二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,应该减少二氧化碳的排放。
(1)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l)△H=-akJmol-1;
CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-bkJmol-1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-ckJmol-1;
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:__________________________________________。
(2)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2mol CO2和3molH2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。
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①从0min到10min,v(H2)=_____________。
②下列措施中能使
增大的是______(选填编号)。
A.升高温度 B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离 D.恒温恒容再充入2molCO2和3molH2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=____________(填分数或保留两位有效数字)。若改变_________条件(填编号),可使K=1。
A.增大压强B.增大反应物浓度C.降低温度D.升高温度 E.加入催化剂
(3)某甲醇燃料电池原理如图所示
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①则M区发生的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极).则该电解反应的总反应的离子方程式为:____________________________。
假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值为13时(在室温下测定),理论上消耗甲醇的质量为________________(忽略溶液体积变化)。
【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-(3/2c-a-b)kJ/mol 0.075mol/(L·min) CD 0.20 C CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH- 0.16g
【解析】
(1)根据盖斯定律解答。
(2)①先求v (CO2),再求v(H2)。
②A.升高温度,平衡逆向移动,故比值减小。
B.恒温恒容下充入He(g),平衡不移动,故比值不变。
C. 将H2O(g)从体系中分离,平衡正向移动,故比值变大。
D. 恒温恒容再充入2molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,故比值增大。
③根据三段式计算解答。
(3)①根据H+移动方向判断,M区为负极,CH3OH发生氧化反应,失去电子。
②电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-。
(1)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l)△H=-akJmol-1;
②CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-bkJmol-1;
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-ckJmol-1;
根据盖斯定律计算③×3/2-①-②得到表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-(3/2c-a-b)kJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-(3/2c-a-b)kJ/mol。
(2)①从0min到10min,v (CO2)=(1mol/L-0.75 mol/L)/10min=0.025 mol/(L·min),v(H2)= 0.075mol/(L·min),故答案为:0.075mol/(L·min)。
②A.升高温度,平衡逆向移动,故比值减小,故A错误;
B.恒温恒容下充入He(g),平衡不移动,故比值不变,故B错误;
C. 将H2O(g)从体系中分离,平衡正向移动,故比值变大,故C正确;
D. 恒温恒容再充入2molCO2和3molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,故比值增大,故D正确。
故选CD。
③ CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol/L)1 1.5 0 0
转化(mol/L)0.25 0.75 0.25 0.25
平衡(mol/L)0.75 0.75 0.25 0.25
所以K=0.25×0.25/ 0.75×0.753=0.20,而平衡常数是温度的函数,只有通过改变温度来改变平衡常数,正反应是放热反应,降低温度,K值变大,故答案为:0.20;C。
(3)①根据H+移动方向判断,M区为负极,CH3OH发生氧化反应,失去电子,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,故答案为:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
②电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-,溶液体积为0.3L,OH-的浓度为0.1mol/L,转移的电子数为0.03mol,根据电荷守恒知,消耗甲醇0.005mol,即质量为0.16g,故答案为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-;0.16g。
【题目】四氯化锡可用作媒染剂。利用如图所示装置可以制备四氯化锡(部分夹持装置已略去);
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有关信息如下表:
化学式 | SnCl2 | SnCl4 |
熔点/℃ | 246 | 33 |
沸点/℃ | 652 | 144 |
其他性质 | 无色晶体,易氧化 | 无色液体,易水解 |
回答下列问题:
(1)甲装置中仪器A的名称为_______。
(2)用甲装置制氯气,MnO4 被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为________。
(3)将装置如图连接好,检查气密性,慢慢滴入浓盐酸,待观察到_______(填现象)后,开始加热丁装置,锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热丁装置,此时继续加热丁装置的目的是:
①促进氯气与锡反应;②__________。
(4)如果缺少乙装置,丁装置中可能产生SnCl2杂质,产生SnCl2杂质的化学方程式为______,以下试剂中可用于检测是否产生SnCl2的有_____
A.H2O2溶液 B.FeCl3溶液(滴有KSCN) C.AgNO3溶液 D.溴水
(5)己装置的作用是_____。
A.除去未反应的氯气,防止污染空气
B.防止空气中CO2气体进入戊装置
C.防止水蒸气进入戊装置的试管中使产物水解
D.防止空气中O2进入戊装置的试管中使产物氧化
(6)反应中用去锡粒1.19g,反应后在戊装置的试管中收集到2.35gSnCl4,则SnCl4的产率为____(保留3位有效数字)。
【题目】温度分别为T1和T2时,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
温度/K | t/min | t1 | t2 | t3 | t4 |
T1 | n(Y)/mol | 0.14 | 0.12 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(Y)/mol | 0.13 | 0.09 | 0.08 |
下列说法正确的是( )
A. 该反应的正反应为放热反应
B. T2温度下此反应的平衡常数K=4
C. 温度为T1时,0~t1时间段的平均速率υ(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
D. 在T1下平衡后,保持其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大