11.工业上可用甲烷和氧气在200℃和10MPa的条件下,通过铜制管道反应制得甲醇:2CH4+O2═2CH3COH.
(1)已知一定条件下,CH4和CH3COH燃烧的热化学方程式分别为:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/lmol
CH3COH(g)+l.5O2(g)═CO2(g)+2H2O(g )△H=-677kJ/mol
则2CH4(g)+O2(g)═2CH3OH(g)△H=-250kJ/mol
(2)甲烷固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池,是一种在高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置.其工作原理如图1所示.①a是电池的正极(填“正”或“负”),②b极的电极反应式为CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O.
(3)工业上合成甲醇的另一种方法为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90kJ/mol
T℃时,将2mol CO 和4molH2充入1L 的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图2实线所示.
①能用于判断反应已达化学平衡状态的是AB.
A.气体的总压强不再改变
B.H2与CH3OH的体积比不再改变
C.气体的密度不再改变
D.单位时间内消耗lmol CO,同时生成lmol CH3OH
②请计算出T℃时反应的平衡常数K=3(mol/L)2
③仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示.曲线Ⅰ对应的实验条件改变是:升高温度;曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强(或增大CO的浓度) 0.
④a、b、c三点逆反应速率由大到小排列的顺序是b>c>a.
8.硫元素有多种化合价,可形成多种化合物. H2S和SO2在工农业生产中具有重要应用.
(1)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10mol/L H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图I所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发).
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.043mol/L;
②某溶液含0.01mol/LFe2+、未知浓度的Mn2+和0.10mol/L H2S,当溶液pH=2时,Fe2+开始沉淀;当Mn2+开始沉淀时,溶液中$\frac{c(M{n}^{2+})}{c(F{e}^{2+})}$=2×106.【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19,KSP(MnS)=2.8×10-13
(2)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤.已知:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-99KJ/mol.某温度下该反应的平衡常数K=3.33.反应过程的能量变化如图II所示.
①图II中△H=-198 KJ/mol;该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中A点降低,原因是因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低.
②该温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),则反应开始时v(正)> v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度.图III表示L一定时,SO2(g)的平衡转化率随X的变化关系.则X代表的物理量是温度;L1、L2的大小关系为L1>L2(填“<”、“>”或“=”).
 0  162375  162383  162389  162393  162399  162401  162405  162411  162413  162419  162425  162429  162431  162435  162441  162443  162449  162453  162455  162459  162461  162465  162467  162469  162470  162471  162473  162474  162475  162477  162479  162483  162485  162489  162491  162495  162501  162503  162509  162513  162515  162519  162525  162531  162533  162539  162543  162545  162551  162555  162561  162569  203614 

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