题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知:①=mol
②=mol
③=mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:
①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则 (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为 ;
②100℃时,将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为 。
答案
(2)① >(1分)KA=KB>KC(1分)
②ad(1分)2.25(mol•L‾1)2(2分)
(3)CO-2e‾+4OH‾=CO32‾+2H2O(2分)
解析
试题分析:(1)首先写出反应的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求∆H,∆H=1/2×∆H1—1/2∆H2+2×∆H3=-442.8kJ•mol‾1,进而得出热化学方程式。
(2)①CH4与H2O的反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,根据图像可以看出T1时CH4的转化率高,所以T1 > T2;A、B点温度相同为T1,C点温度为T2,温度较低,所以平衡常数大小关系为:KA=KB>KC。
②CH4与H2O的反应为气体系数变化,在恒容容器中进行的反应。a、若反应没有平衡,压强要发生变化,容器内的压强恒定,说明反应平衡,正确;b、消耗CH4与生成H2都是正反应方向,无法判断反应是否平衡,错误;c、因为质量守恒定律,气体的质量不变,容器体积不变,所以气体密度为定值,无法判断反应是否平衡,错误;d、正逆反应速率之比等于化学方程式的系数之比,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,正确;根据平衡时CH4的转化率为0.5,可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡浓度分别为0.5mol•L‾1、1.5mol•L‾1,0.5mol•L‾1、1.5mol•L‾1,根据平衡常数表达式可求出平衡常数为:2.25(mol•L‾1)2
(3)根据电池示意图,CO在负极失电子,根据化合价变化配平可得电极方程式:CO-2e‾+4OH‾=CO32‾+2H2O
核心考点
试题【氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。(1)已知:①=mol②=mol ③=mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)=N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ·mol-1
则△H2= 。
Ⅱ.化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。(1)将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一,反应为 C(s) + H2O(g)= CO(g) + H2(g),
该反应的化学平衡常数表达式为K= 。 800℃时,将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中,发生反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变,t2时再向容器中充入CO、H2各1mol,平衡将 移动(填“向左”、 “向右”或“不”)。t2时,若改变反应条件,导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化,则改变的条件可能是 (填符号)。
a加入催化剂 b降低温度 c缩小容器体积 d减少CO2的量
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
Ⅲ.开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
通入a气体的电极是原电池的 (填“正”或“负”),
其电极反应式为 。
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( )
A.-417.91 kJ·mol-1 | B.-319.68 kJ·mol-1 |
C.+546.69 kJ·mol-1 | D.-448.46 kJ·mol-1 |
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1 |
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1 |
C.N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1 |
D.N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b)kJ·mol-1 |
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