28.(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)。
|
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
|
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”=。
③ 在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,通过反应I达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的 倍。
(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 CO和液态水放出的热量为
(3)利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置:
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则该装置中Cu极为 极;写出b极的电极反应式 。
当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
27.(15分)某化学实验探究活动小组为测定Na2SO3和NaHCO3混合物样品中NaHCO3的含量,按下图所示的装置(铁架台、铁夹等仪器在图中未画出)进行实验。
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(1)已知:A中盛有样品混合物,B中盛有酸性高锰酸钾溶液,请从下列指定的试剂中选出其它装置中所盛试剂,C ,D ,E 。(填各试剂的标号)
a.浓硫酸 b.品红溶液 c.碱石灰
d.饱和碳酸氢钠溶液 e.氢氧化钠溶液 f.无水硫酸铜
(2)B中发生主要反应的离子方程式 。
(3)F装置的作用是 。
(4)为了提高测定结果的准确性,该实验小组做了三次实验,实验结果记录如下:
|
实验编号 |
样品质量/g |
实验前E装置的质量/g |
实验后E装置的质量/g |
|
1 |
35.0 |
32.6 |
36.9 |
|
2 |
35.0 |
32.1 |
36.6 |
|
3 |
35.0 |
33.0 |
37.4 |
样品中NaHCO3的质量分数为 。
(5)该实验小组通过分析发现,实验中即使使用足量的稀硫酸测得的NaHCO3的含量也比实际含量低,可能的原因是 。