题目
题型:济南一模难度:来源:
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=_556.0kJ•mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
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)某同学利用甲醇燃料电池为电源,设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.则电源中a极为______极(填“正”或“负”),其电极反应式为______.装置上端A极电极材料是______(填化学式),B电极上的电极反应式为______.
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
H2O | CO | CO2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJ•mol-1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=_556.0kJ•mol-1 ③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1 依据热化学方程式和盖斯定律①-②-③×4得到CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=_447.8 kJ•mol-1; 故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=_447.8 kJ•mol-1; (2)甲醇燃料电池为电源电解法制取Fe(OH)2的实验装置,通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色,说明氢氧化亚铁在B电极附近生成,所以电极A为电解池的阳极,B为电解池的阴极,电源a为正极,电极反应为氧气得到电子得到电子发生还原反应,O2+4e-+2H2O=4OH-;连接正极的A电极是铁,目的是铁做阳极失电子生成亚铁离子,和阴极生成的氢氧根离子反应生成白色沉淀氢氧化亚铁;b为负极,连接电极B电极反应为:2H++2 e-=H2↑; 故答案为:正,O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe,2H++2 e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2+2OH-); (3)①CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反应前后气体体积不变,起始量减少一半,平衡不动,应平衡时二氧化碳浓度为0.8mol/L,所以依据图表数据可知温度升高平衡状态向逆向进行,说明正反应是放热反应; 故答案为:放; ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始量(mol)2 4 0 0 变化量(mol)1.6 1.6 1.6 1.6 平衡量(mol)0.4 2.4 1.6 1.6 实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率=
故答案为:0.16mol/(L•min); ③900°C平衡状态下平衡常数计算为 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始量(mol) 1 2 0 0 变化量(mol) 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量(mol)0.6 1.6 0.4 0.4 K=
按CO(g)、H2O(g)、CO2(g) 和 H2(g)的物质的量分别是0.8mol、1.0mol、0.6mol和0.8mol分别加入该容器 Qc=
反应逆向进行,v(正)<v(逆) 故答案为:<; ④实验3跟实验2相比,达到相同的平衡状态,反应前后气体体积不变,反应速率增大,说明增大压强或加入催化剂符合,改变的条件可能是使用了催化剂;加大了压强; 故答案为:使用了催化剂;加大了压强; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室效应”. (1)目前工业上利用CO2来生产燃料甲醇,可将CO2变废为宝.已知常温常压下: ①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H=-354.8kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol 则反应2CO2(g)+4H2O(g)═2CH3OH(l)+3O2(g)△H=______kJ•mol-1 (2)T℃时,已知反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H<0.在T℃下,将2mol CO2和2mol H2充入1L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线I所示. ①按曲线I计算反应从0到4min时,υ(H2)=______. ②在T℃时,若仅改变某一外界条件时,测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示,则改变的外界条件为______.计算该反应按曲线II进行,达到平衡时,容器中c(CO2)=______. (3)已知25℃时,乙酸和碳酸的电离平衡常数如下表:
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