11、(14分)A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
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阳离子 |
Ag+
Na+ |
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阴离子 |
NO3- SO42- Cl- |
![]()
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。
接通电源,经过一端时间后,测得乙中C电极质量增加了27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题:
(1)M为电源的_______极(填写“正”或“负”),甲、乙电解质分别为_______、_______(填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积:_____________。
(3)写出乙烧杯的电解池反应_____________________________。
(4)若电解后甲溶液的体积为25L,则该溶液的pH为___________ 。
(5)要使丙恢复到原来的状态,应加入_____ __ g 。(填写化学式)
10.(15分)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇:
①2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时,K=2.95×1011
②2CO(g)+4 H2(g)
CH3CH2OH(g)+H2O(g) 25℃时,K=1.71×1022
(1)写出反应①的平衡常数表达式K= 。
(2)条件相同时,反应①与反应②相比 ,转化程度更大的是 ;以CO2为原料合成乙醇的优点是 (写出一条即可)。
(3)在一定压强下,测得反应①的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:
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500 |
600 |
700 |
800 |
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1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
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2.0 |
60 |
43 |
28 |
15 |
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3.0 |
83 |
62 |
37 |
22 |
①温度升高,K值 (填“增大”、“减小”、或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], K值 (填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇
(填“有利”或“不利”)。
(4)在右图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的
影响。并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注。
(5)肼(N2H4)与NO2反应生成N2和水蒸汽,比相同质量乙醇与
O2燃烧生成CO2和水蒸汽产生的热能更多,故肼常作为高能火箭燃料。
已知:N2 (g)+2O2(g)===2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H= -534.0kJ/mol
则肼与二氧化氮反应生成氮气和水蒸汽的热化学方程式为: 。
8.(15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)。
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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(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)
+ 3O2(g)
= 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,
设计如右图所示的电池装置。
① 该电池正极的电极反应为
。
② 工作一段时间后,测得溶液的
pH减小,该电池总反应的化学方程式为
。