【題目】甲醛(HCHO)俗稱(chēng)蟻醛,是一種重要的化工原料?赏ㄟ^(guò)以下方法將甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛。

脫氫法:CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g) ΔH1=+92.09 kJ·mol1

氧化法:CH3OH(g)O2(g)=HCHO(g)H2O(g)ΔH2

回答下列問(wèn)題:

(1)已知:2H2(g)O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.64 kJ·mol1,則ΔH2_________________。

(2)與脫氫法相比,氧化法在熱力學(xué)上趨勢(shì)較大,其原因?yàn)?/span>________________________________________。

(3)1為甲醇制備甲醛反應(yīng)的lg K(K為平衡常數(shù))隨溫度(T)的變化曲線。曲線_____(“a”“b”)對(duì)應(yīng)脫氫法,判斷依據(jù)是_____________________________________。

(4)將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖2),該物質(zhì)在醫(yī)藥等工業(yè)中有廣泛用途。若原料完全反應(yīng)生成烏洛托品,則甲醛與氨的物質(zhì)的量之比為___________。

(5)室內(nèi)甲醛超標(biāo)會(huì)危害人體健康,通過(guò)傳感器可以監(jiān)測(cè)空氣中甲醛的含量。一種燃料電池型甲醛氣體傳感器的原理如圖3所示,則a極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移4×104 mol電子時(shí),傳感器內(nèi)參加反應(yīng)的HCHO________________mg。

【答案】149.73 kJ·mol1 脫氫法的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),氧化法的反應(yīng)為放熱反應(yīng),放熱反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)較大 b 脫氫法為吸熱反應(yīng),溫度升高,K增大 32 HCHOH2O -4e = CO24H 3

【解析】

(1)已知iCH3OH(g)═HCHO(g)+H2(g)H1=+92.09kJmol-1
ii.2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)H3=-483.64kJmol-1,
根據(jù)蓋斯定律i+ii得方程式CH3OH(g)+O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)H2=(+92.09-×483.64)kJ/mol=-149.73kJmol-1

(2)根據(jù)熱化學(xué)反應(yīng)方程式可知脫氫法焓變大于零為吸熱反應(yīng),氧化法焓變小于零為放熱反應(yīng),放熱反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)較大;

(3)脫氫法為吸熱反應(yīng),溫度升高,K增大,所以曲線b對(duì)應(yīng)的是脫氫法;

(4)將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品,若原料完全反應(yīng)生成烏洛托品,每個(gè)烏洛托品分子中含有6個(gè)C原子、4個(gè)N原子,每個(gè)甲醛分子中含有1個(gè)C原子、每個(gè)氨氣分子中含有1個(gè)N原子,根據(jù)C原子、N原子守恒知,要形成一個(gè)烏洛托品分子需要6個(gè)甲醛分子、4個(gè)氨氣分子,則需要甲醛和氨氣分子個(gè)數(shù)之比=64=32,即物質(zhì)的量之比為3:2

(5)據(jù)圖可知aHCHO被氧化生成CO2,則a為原電池負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為HCHOH2O -4e = CO24H;根據(jù)電極方程式可知轉(zhuǎn)移4×104 mol電子時(shí),參與反應(yīng)的HCHO1×104mol,質(zhì)量為1×104mol×30g/mol=0.003g=3mg。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知:

Sns,白)+2HClaq=SnCl2aq+H2g H1

Sns,灰)+2HClaq=SnCl2aq+H2g H2

Sns,灰)Sns,白) H3=+2.1kJmol-1

下列說(shuō)法正確的是(

A.H1>H2

B.錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在

C.灰錫轉(zhuǎn)為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D.錫制器皿長(zhǎng)期處在低于13.2℃的環(huán)境中,會(huì)自行毀壞

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是(

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

A

0.1mol/L碳酸鈉溶液中滴入酚酞,溶液變紅,加熱,紅色加深。

碳酸鈉屬于弱堿

B

測(cè)定醋酸溶液pH,用玻璃棒蘸取溶液,點(diǎn)在pH試紙上,試紙顯紅色。

醋酸溶液顯酸性

C

將銅片和鋅片用導(dǎo)線相連,插入CuSO4溶液中,鋅片質(zhì)量減小,銅片質(zhì)量增加。

鋅被還原

D

向氯化銀的濁液中滴入KI溶液,濁液中的固體由白色變?yōu)辄S色。

KspAgCl<KspAgI

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3)、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原料生產(chǎn)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·2H2O),其主要反應(yīng)為:

⑴4FeO·Cr2O38Na2CO37O2 8Na2CrO42Fe2O38CO2

⑵2Na2CrO4H2SO4Na2SO4Na2Cr2O7H2O

下列說(shuō)法中正確的是

A.反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

B.反應(yīng)的氧化劑是O2,還原劑是FeO·Cr2O3

C.高溫下,O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4

D.生成1molNa2Cr2O7時(shí)共轉(zhuǎn)移7mol電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2 L的密閉容器中充入2 molX(g)1 mol Yg,發(fā)生反應(yīng)2X(g) +Y(g) 3Z(g) H,反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)升高溫度,測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示,下列推斷正確的是

A.升高溫度.平衡常數(shù)增大

B.W點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率等于M點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率

C.Q點(diǎn)時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率最大

D.平衡時(shí)充入3molZ,達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組擬從I2-CCl4中提取碘并回收CCl4,查閱資料得到如下信息:

I2

紫黑色晶體,沸點(diǎn)184.3°C,易升華,升華后易凝華。在水中的溶解度很小,易溶于許多有機(jī)溶劑中

CCl4

無(wú)色有毒液體,沸點(diǎn)76.8℃,易揮發(fā),與水互不相溶,可與乙醇、乙醚、氯仿及石油醚等混溶,不可燃燒,常作有機(jī)溶劑。

I.興趣小組根據(jù)表中信息并結(jié)合已學(xué)知識(shí),按上圖組裝儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

1)該裝置中儀器A的名稱(chēng)是____________。

2)錐形瓶置于冰水中的目的是_____________。

3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的CCl4呈淺紫紅色。為進(jìn)一步提純CCl4,擬采用除雜分液的方法進(jìn)行提純,則下列操作次序正確的是:_______________________________。

①靜置,待液體分層后,分液 ②加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液 ③充分振蕩,放氣 ④將待分離溶液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中 ⑤對(duì)分液漏斗進(jìn)行檢漏

II.由于方法I沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),興趣小組又設(shè)定如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

已知:3I26NaOH5NaINaIO33H2O

4)操作2的名稱(chēng)是____________。

5)滴加少量硫酸時(shí),溶液顏色變黃,試寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式:________________。

6)該實(shí)驗(yàn)中必須要控制NaOH溶液的濃度較_______(填)和體積較_______(填),理由是:__________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知可逆反應(yīng)X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH0,一定溫度下,在體積為2 L的密閉容器中加入4molY和一定量的X后,X的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示,則下列說(shuō)法不正確的是

A.若向該容器中加入1molX2molY,達(dá)平衡時(shí),X的平衡濃度等于0.125mol/L

B.a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率

C.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),降低溫度不能實(shí)現(xiàn)cd的轉(zhuǎn)化

D.該條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)K=3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究電化學(xué)原理與應(yīng)用有非常重要的意義。

(1)鋅錳電池(俗稱(chēng)干電池) 是一種一次電池,生活中應(yīng)用廣泛。

①鋅錳電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式為:______________________________。

②與普通(酸性)鋅錳電池相比較,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)是____________________(回答一條即可)。

(2)鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。

①充電時(shí)陰極反應(yīng)為:________________________________________。

②用鉛蓄電池為電源進(jìn)行電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)(石墨棒為陽(yáng)極,鐵為陰極,食鹽水500mL,溫度為常溫),當(dāng)電路中有0.05mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),食鹽水的pH______(假設(shè)溶液體積不變,產(chǎn)物無(wú)損耗)。

(3)1是金屬(M)-空氣電池的工作原理,我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,電池反應(yīng)為:___________________________ 。

二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,原理如圖2所示。Pt2上的電極反應(yīng)式為:_______________________________________ 。

(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水,是一種新型多功能水處理劑,可以用電解法制取:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如圖所示。

裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。電解一段時(shí)間后,c(OH)降低的區(qū)域在_____________(填“陰極室”或“陽(yáng)極室”);陽(yáng)極反應(yīng)為:___________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫(kù),海水資源綜合利用的部分流程圖。

(1)由海水提取的粗鹽中常含有等,可以加入_______________(填化學(xué)式)除去,反應(yīng)的離子方程式為__________________

(2)步驟①反應(yīng)的離子方程式為__________________。

(3)步驟②中溴單質(zhì)被SO2還原為,硫元素被氧化為,從該反應(yīng)原理中不能得出溴的非金屬性強(qiáng)于硫,其原因是__________________。當(dāng)有0.25 mol SO2被氧化,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為__________mol。

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