题目
题型:不详难度:来源:
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)判断反应达到平衡状态的依据是 (填序号)。
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的总物质的量不变
d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1。
①该反应△H___0(填“>”或“<”)。
②实际生产条件控制在250℃、1.3ⅹ104 kPa左右,选择此压强的理由是_______。
(3)右图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A____C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_____C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)一定条件下,0.5mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,放出Q KJ的热量。写出该反应的热化学方程式 。
(5)图3是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)结构示意图,写出 a处电极上发生的电极反应式 。
答案
(1)c d (2分)
(2)① <(2分) ②在1.3×104Kpa下,CO转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,而生产成本增加,故得不偿失。(2分)
(3)<,=,升温(共6分,各2分)
(4)2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H="-4Q" kJ/mol(3分)
(5)CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O(3分)
解析
试题分析:(1)a、生成CH3OH的速率与消耗CO的速率都是正反应速率,不能作判断平衡的依据;b、因为气体质量守恒,容器恒容,密度为定值,故密度不变不能作为判断平衡的依据;c、反应前后气体的系数不等,所以混合气体的总物质的量不变说明反应达到平衡;d、反应物或生成物浓度不变,可说明反应达到平衡。
(2)①、温度升高,CO的转化率减小,说明正反应为放热反应,则∆H<0。
②、根据图示可知在1.3×104Kpa下,CO转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,增大压强,需要增强动力设备和反应装置的抗压能力,生产成本增加,得不偿失。
(3)A、C点温度相同,C点压强大,则反应速率快;温度不变,平衡常数相等;A点H2体积分数大,因为正反应为放热反应,所以A点温度高于B点,由状态B变为状态A需升温。
(4)写出甲醇燃烧的化学方程式并注明状态,因为CH3CH2OH的系数为2,则△H="-4Q" kJ•mol‾1,可得热化学方程式。
(5)因为电解质溶液为KOH溶液,CH3OH在OH‾存在的条件下失去电子生成CO32‾、H2O,配平可得电极方程式:CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O。
核心考点
举一反三
A.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 |
B.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体 |
C.常温下,将pH =10的氨水稀释,溶液中所有离子浓度都减小 |
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0 |
编号 | 实验内容 | 实验目的 |
A | 取两只试管,分别加入4ml 0.01mol/L KMnO4酸性溶液,然后向一只试管中加入0.1mol/L H2C2O4溶液2ml,向另一只试管中加入0.1mol/L H2C2O4溶液4ml,记录褪色时间。 | 可以证明H2C2O4浓度越大反应速率越快。 |
B | 向1ml 0.2mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀。 | 可以证明在相同温度下,溶解度Mg(OH)2>Fe(OH)3 |
C | 测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大。 | 证明了非金属性S>C |
D | 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色会变浅。 | 可以证明Na2CO3溶液中存在水解平衡。 |
(1) 已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:
下列说法正确的是 (填序号)
A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol |
B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量 |
C.在0—4min,混合气体的平均相对分子质量增大 |
D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小 |
(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 。
(3) 如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
(4) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32--8e-=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。
A.反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的△H> 0 |
B.工业上电解饱和食盐水时,以石墨作阴极,铁棒作阳极 |
C.常温下,0.1mol·L-1 CH3COOH溶液pH=1 |
D.常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,c(Ag+)减小,Ksp(AgCl) 减小 |
A.图1表示相同温度下,向pH=10的氢氧化钠溶液和氨水中分别加水稀释时pH的变化曲线,其中a表示氨水稀释时pH的变化曲线 |
B.图2表示向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸所得沉淀物质的量与盐酸体积的关系 |
C.图3表示压强对可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的影响,乙的压强比甲的压强大 |
D.图4表示10 mL 0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化(Mn2+对该反应有催化作用) |
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