甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.
(1)已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H20(l)△H=-442.8kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-556.0kJ?mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1     
则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=
 
kJ?mol-1
(2)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:
①用CH3OH表示该反应在0-8min内的平均反应速率v(CH3OH)=
 

②此温度下该反应平衡常数K=
 
L2?mol-2
③若在上述平衡体系中,再充入2mol H2,反应达到平衡后的转化率
 
75%(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是
 

a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2?mol-2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质COH2CH3OH
物质的量/(mol)0.40.40.8
请比较此时正、逆反应速率的大小:v
 
v(填“>”、“<”或“=”).
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1
水煤气变换反应 ③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反应 ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为
 

(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是
 

a.容器中气体平均相对分子质量保持不变      b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变                d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2(g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为
 
,该温度下,平衡常数K=
 
;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是
 

a.CH3OH(g)的平衡转化率减小        b.CH3OCH3(g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol?L-1         d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚-氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚-氧气燃料电池的负极反应为
 
;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子
 
mol.
(1)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料.N2H4与N2O4反应能放出大量的热.已知:
2NO2(g)═N2O4(g)△H=-57.20kJ?mol-1.一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)?N2O4(g)达到平衡.
①其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是
 
(填字母)
A.减小NO2的浓度    B.降低温度    C.增加NO2的浓度   D.升高温度
②25℃时,1.00g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的热量.则反应2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)的△H=
 
kJ?mol-1
(2)甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车等,它一极通入甲醇;电解质是质子交换膜,它能传导氢离子.电池工作时,甲醇被氧化为二氧化碳和水,氧气在电极上的反应是:O2+4H++4e-=2H2O.写出负极的反应式:
 

(3)牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO43OH的矿化物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO43OH(S)?5Ca2++3PO43-+OH-进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是
 
.已知Ca5(PO43F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固.用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因
 

(4)硝酸生产流程,吸收塔中反应为:3NO2+H2O?2HNO3+NO,吸收塔中需要补充空气,其原因是
 

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:
 
 0  131695  131703  131709  131713  131719  131721  131725  131731  131733  131739  131745  131749  131751  131755  131761  131763  131769  131773  131775  131779  131781  131785  131787  131789  131790  131791  131793  131794  131795  131797  131799  131803  131805  131809  131811  131815  131821  131823  131829  131833  131835  131839  131845  131851  131853  131859  131863  131865  131871  131875  131881  131889  203614 

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