(13分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应I:  CO(g) + 2H2(g)    CH3OH(g)  ΔH1

反应II: CO2(g) + 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2

① 上述反应符合“原子经济”原则的是      (填“I”或“Ⅱ”)。

② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

 

 

 

 

由表中数据判断ΔH1       0 (填“>”、“=”或“<”)。    

③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CH3OH)= 0.8 mol/L,则CO的转化率为        ,此时的温度为        (从上表中选择)。

④恒温、恒容时,下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。

a、容器各物质的浓度保持不变;        b、容器内压强保持不变;

c、υ(CO)消耗==1/2υ(H2)生成        d 、容器内的密度保持不变

(2)25℃、101kPa时,燃烧16g液体甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:                         

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计一个燃料电池电解Na2SO4溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题:

① 通入甲醇蒸气的电极应为        极(填写“正”或“负”),    该电极上发生的电极反应是        (填字母代号)。

a.2CH3OH —12 e- +3O2 ===  2CO2 + 4 H2

b.CH3 OH—6 e- + 8 OH-  === CO32- + 6H2O

c.O2 + 2H2O + 4 e- === 4OH-        

d.O2— 4 e- + 4H+  === 2H2O

②写出电极A的名称         。写出B电极的电极反应式                       

③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时(折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是            

 

(10)按要求完成硝酸钾晶体的制备实验:

步骤

操作

具体操作步骤

现象解释结论等

 

溶解

取20克NaNO3和17克KCl溶解在35ml水中,加热至沸,并不断搅拌。

固体溶解

蒸发

继续加热搅拌,使溶液蒸发浓缩。

            晶体析出。

热过滤

当溶液体积减少到约原来的一半时,迅速趁热过滤

滤液中的最主要成分为        

冷却

将滤液冷却至室温。

有晶体析出。

 

按有关要求进行操作

得到初产品硝酸钾晶体

 

 

将得到的初产品硝酸钾晶体溶于适量的水中,加热、搅拌,待全部溶解后停止加热,使溶液冷却至室温后抽滤。

 

得到纯度较高的硝酸钾晶体

 

检验

分别取⑤、⑥得到的产品,配置成溶液后分别加入1滴1mol/l的HNO3和2滴0.1mol/l的AgNO3

可观察到⑤、⑥产品中出现的现象分别是⑤产品中产生白色沉淀,⑥产品中无明显现象。

(1)把上述各步骤中的内容补充完整:a:     b:       

(2)写出步骤③趁热过滤的目的                   ,步骤⑥的操作名称          ,步骤⑦中产生白色沉淀的离子方程式                           

(3)步骤⑥的抽滤装置如图所示,仪器A的名称          ,该装置中的错误之处是            ; 抽滤完毕或中途需停抽滤时,应先                ,然后              

 

 0  71476  71484  71490  71494  71500  71502  71506  71512  71514  71520  71526  71530  71532  71536  71542  71544  71550  71554  71556  71560  71562  71566  71568  71570  71571  71572  71574  71575  71576  71578  71580  71584  71586  71590  71592  71596  71602  71604  71610  71614  71616  71620  71626  71632  71634  71640  71644  71646  71652  71656  71662  71670  203614 

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