题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l ③CO(g) +H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3= -41 kJ·mol-l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
则反应 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H= .
化学平衡常数K= (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态是 。
a.体系压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
c. CO和H2的物质的量保持不变 d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将x mol.L-l的氨水与y mol.L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)____c(Cl-)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 .
(4)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池反应式为:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,电解质溶液应显 (填“酸性”、“中性”、“碱性”),
写出正极的电极反应方程式 .
答案
(1)-247KJ·mol-1 K12·K2·K3
(2)a·c
(3) = K= mol·L-1
(4)碱性 O2+2H2O+4e-=4OH-
解析
试题分析:(1)根据盖斯定律得3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=①×2+②+③=△Hl×2+△H2+△H3=-247KJ·mol-1,平衡常数K= K12·K2·K3
(2)a、容器体积固定,3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g)是反应前后气体压强发生改变的可逆反应,所以体系压强保持不变时达平衡状态,正确;b、容器体积固定,根据质量守恒定律,得气体的密度始终不变,所以不能作为平衡状态到达的标志,错误;c、反应开始时,CO和H2的物质的量一直减少,当CO和H2的物质的量保持不变,不再减少时证明已达平衡状态,正确;d、CO的消耗速率任何状态都不等于CO2的生成速率,错误,答案选ac;
(3)根据电荷守恒定律,盐酸与氨水混合后的溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),所以c(Cl-)=c(NH4+);在25℃下,中性溶液中c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L,若盐酸与氨水的浓度相等,则等体积混合后生成氯化铵溶液显酸性,而实际溶液显中性,说明氨水的浓度大于盐酸的浓度,氨水过量,设二者的体积均为1L,与盐酸反应完剩余氨水的物质的量(x-y)mol,一水合氨的浓度为(x-y)/2mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=y/2mol/L,则氨水的电离平衡常数K= c(OH-)c(NH4+)/ c(NH3·H2O)= 1×10-7mol/L×y/2mol/L/(x-y)/2mol/L= mol·L-1,
(4)根据电池反应式为:4NH3+3O2 =2N2+6H2O,判断氨气发生氧化反应,氧气发生还原反应,氨气失电子成为氮气和氢离子,所以电解质溶液应显碱性,产物中才能生成水;因为电解质溶液为碱性,所以正极是氧气的还原反应,氧气得电子与水结合生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
核心考点
举一反三
① 2CH3OH(l)+3O2(g)
② H2O(l)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
方法一 | CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) |
方法二 | CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) |
方法一 方法二
①方法一:该反应的△S 0(填“>”或“<”)。图中曲线a到曲线b的措施是
,恒温恒容时,下列说法能说明反应到达平衡状态的是 。
A.体系的平均摩尔质量不再改变 B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度 D. △H不再改变
②方法二:将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系,其中a点的平衡常数表达式为: ;a,b两点化学反应速率别用Va、Vb表示,则Va Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的 倍(保留两位小数).
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式 。
(1)制备二甲醚最后一步反应由Al2O3催化甲醇脱水合成,反应方程式为 。
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃烧热是282.8 kJ·mol-1;H2的燃烧热是285.8 kJ·mol-1写出表示CH3OH (g) 燃烧热的热化学反应方程式 。
(3)二甲醚直接燃料电池比甲醇直接燃料电池更高效,等质量的二甲醚和甲醇完全放电转移电子的物质的量之比是 。用二甲醚直接燃料电池电解足量饱和食盐水,当消耗9.2g二甲醚时理论上阴极产生的气体的体积为 L。(标况下)
(4)在合成中伴有水煤气交换反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),等物质的量的CO(g)和H2O(g)加入密闭容器中反应,平衡时测得结果如下表。
温度 | 260℃ | 280℃ | 295℃ | 310℃ |
CO转化率 | 89% | 80% | 75% | 60% |
②列式计算280℃时平衡常数 。
③若平衡体系中,测得H2的压强占总压的30%,要使体系中CO转化率达到70%,应该使温度 (填“升高”、“降低”、“不变”)
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1
则2NO(g+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)) △H= kJ·mol-1
(2)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度 | B.加入NO | C.加催化剂 | D.降低温度 |
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10,则HCOOH的电离常数=_________。
方法:
方法:
试计算25℃时由方法②制备l000g H2所放出的能量为_________ kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:
其相关数据如下表所示:
①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
T1℃时,该反应的平衡常数K="_________" 。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是_________。
③一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。
A.
B.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________,t4时刻改变的条件是__________。
⑤在25 ℃时,c mol/L,的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,
用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=_________。
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。
(1)写出图1中阴极的电极反应式 。
(2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是 。
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:
(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因 。
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为 。
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式 。
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