【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能,甲醚是一種無色氣體,具有輕微的醚香味,其燃燒熱為1455kJ/mol,甲醚可作燃料電池的燃料.
(1)寫出甲醚燃燒的熱化學方程式;已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol﹣1、393.5kJmol﹣1;計算反應
4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反應熱為;
(2)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醚的反應如下:6H2(g)+2CO2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0①一定溫度下,在一個固定體積的密閉容器中進行該反應.下列能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的是(選填編號,注意大小寫)
a.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變 b.單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時有1mol H2O生成
c.容器中氣體密度不再改變 d.容器中氣體壓強不再改變
②溫度升高,該化學平衡移動后到達新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將(填“變大”、“變小”或“不變”,下同),混合氣體的平均式量將;
(3)以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池.該電池的負極反應式為;當燃料電池消耗2.8LO2(標準狀況下)時,計算此時:NaCl溶液的pH=(假設溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).
【答案】
(1)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;△H=﹣378.8kJ/mol
(2)ad;變;變小
(3)CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO +11H2O;14
【解析】解:(1)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol,則燃燒方式的熱化學方程式為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJmol﹣1、393.5kJmol﹣1;熱化學方程式為:①H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol;②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol;③CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
依據(jù)蓋斯定律計算①×3+②×2﹣③得到反應熱化學方程式為:2C(s)+3H2(g)+ O2(g)═CH2OCH3(g)△H=﹣169.4kJ/mol;則4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH2OCH3(g)△H=﹣378.8kJ/mol;所以答案是:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;△H=﹣378.8kJ/mol;(2)①a、在反應達平衡前,c(H2)與c(H2O)的比值在變小,故當c(H2)與c(H2O)的比值保持不變時,反應達平衡,故a選; b、單位時間內(nèi)有2mol H2消耗時一定會有1mol H2O生成,故不能作為平衡的標志,故b不選; c、本反應的反應物和生成物全是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應過程中氣體的質(zhì)量一直不變,而又是恒容的容器,即氣體體積不變,故氣體密度ρ= 一直不變,故密度不變不能作為平衡的標志,故c不選; d、此反應是個氣體的物質(zhì)的量有改變的反應,即在平衡之前,容器中氣體的物質(zhì)的量和壓強在變化,故當壓強不變時,說明反應達平衡,故d選.故選ad;②反應放熱,故升高溫度,平衡左移,故CH3OCH3的產(chǎn)率將變。槐痉磻姆磻锖蜕晌锶菤怏w,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,在反應過程中氣體的質(zhì)量m一直不變,而升溫后平衡左移,氣體的物質(zhì)的量變大,故混合氣體的平均式量M= 變小,所以答案是:變;變;(3)原電池負極發(fā)生氧化反應,甲醚在負極放電,堿性條件下生成碳酸根與水,電極反應式為:CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO +11H2O;電解池中當燃料電池消耗2.8LO2(標準狀況下)物質(zhì)的量= =0.125mol,電極反應為O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ , 電子轉(zhuǎn)移為0.5mol,電解池中 陽極電極反應為4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,依據(jù)電子守恒溶液中減少氫氧根離子物質(zhì)的量和增加的氫離子物質(zhì)的量守恒,則溶液中氫離子濃度= =1mol/L,此時NaCl溶液的pH=14;所以答案是:CH3OCH3+16OH﹣12e﹣=2CO +11H2O;14.
【考點精析】掌握化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本,需要知道化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應仍在進行;“定”即反應混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關,外界條件不變,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
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【題目】(1)已知陰離子R2-的原子核內(nèi)有n個中子,R原子的質(zhì)量數(shù)為m,則ω g R原子完全轉(zhuǎn)化為R2-時,含有電子的物質(zhì)的量是___________
(2)某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個中子,它與1H原子成HmX分子,在a g HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是___________
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【題目】在25℃、101kPa的條件下,1g液態(tài)甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2(g)和液態(tài)水時放熱22.68kJ,下列熱化學方程式正確的是
A. CH3OH(l)+ O2(g) =CO2(g)+2H2O(l);ΔH=725.76 kJ·mol-1
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1451.52 kJ·mol-1
C. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-725.76kJ·mol-1
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=1451.52kJ·mol-1
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【題目】在一密閉容器中發(fā)生反應N2+3H22NH3 , 達到平衡后,只改變某一個條件時,反應速率與反應時間的關系如圖所示:
回答下列問題:
(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是(填選項).
A.t0~t1
B.t1~t2
C.t2~t3
D.t3~t4
E.t4~t5
F.t5~t6
(2)t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件是(填選項).A.增大壓強 B.減小壓強 C.升高溫度
D.降低溫度 E.加催化劑 F.充入氮氣
t1時刻;t3時刻;
(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是(填選項).
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)一定條件下,合成氨反應達到平衡時,測得混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為20%,則反應后與反應前的混合氣體體積之比為 .
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【題目】現(xiàn)有濃度均為0.1molL﹣1的下列溶液:①硫酸、诖姿帷、蹥溲趸c ④氯化銨請回答下列問題:
(1)四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號) .
(2)已知T℃,KW=1×10﹣13 , 則T℃25℃(填“>”、“<”或“=”).在T℃時將pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=10,則a:b= .
(3)25℃時,有pH=x的鹽酸和pH=y的氫氧化鈉溶液(x≤6,y≥8),取a L該鹽酸與b L該氫氧化鈉溶液反應,恰好完全中和,求:①若x+y=14,則 =(填數(shù)據(jù));
②若x+y=13,則 =(填數(shù)據(jù));
③該鹽酸與該氫氧化鈉溶液完全中和,兩溶液的pH(x、y)的關系式為
(填表達式).
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【題目】實驗室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣.
(1)按氣流從左到右,裝置正確的連接順序:a接 接 接 接 接 接 接(填各接口字母)____________
(2)裝置F的作用是____,裝置E的作用是____.
(3)裝置A和E中的反應化學方程式為(每空2分):A___.E____.
(4)若有8.7gMnO2參加了反應,將產(chǎn)生的氯氣通入足量的KI溶液中能產(chǎn)生單質(zhì)碘的質(zhì)量____g
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.c(NH )相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液和NH4Cl溶液中,溶質(zhì)濃度大小關系是:c[(NH4)2Fe(SO4)2]<c[(NH4)2SO4]<c(NH4Cl)
B.向AgCl懸濁液中滴入KI溶液,有AgI沉淀生成,說明AgCl的溶解度小于AgI的溶解度
C.0.2 mol/L HCl溶液與等體積0.05 mol/L Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH=1
D.0.2 mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32﹣)+c(OH﹣)
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【題目】已知25℃時Agl飽和溶液中c(Ag+)為1.22×10﹣6mol/L,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×10﹣6mol/L.若在5mL含有KCl和KI各為0.01mol/L的溶液中,加入8mL0.01mol/LAgNO3溶液,這時溶液中所含溶質(zhì)的離子濃度大小關系正確的是( )
A.c(K+)>c(NO)>c(Cl﹣)>c(Ag+)>c(I﹣)
B.c(K+)>c(NO)>c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣)
C.c(NO3﹣)>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl﹣)>c(I﹣)
D.c(K+)>c(NO )>c(Ag+)=(Cl﹣)+c(I﹣)
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