【題目】工業(yè)上可通過煤的液化合成甲醇,主反應(yīng)為:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) △H=x。
(1)已知常溫下CH3OH、H2和CO 的燃燒熱分別為726.5 kJ/mol、285.5 kJ/mol、283.0 k J/mol,則x=____;為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性,關(guān)鍵因素是__________________________。
(2)TK下,在容積為1.00 L的某密閉容器中進行上述反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如圖一。
①該化學(xué)反應(yīng)0~10 min的平均速率v(H2)=_______;M和N點的逆反應(yīng)速率較大的是_____(填“v逆(M)”、“v逆(N)”或“不能確定”)。
②10 min時容器內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)為______。
③對于氣相反應(yīng),常用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)表示平衡常數(shù)(以KP表示),其中,pB=p總×B的體積分?jǐn)?shù);若在TK 下平衡氣體總壓強為x atm,則該反應(yīng)KP=____(計算表達式)。實驗測得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K 的自然對數(shù))如圖二,請分析1nK 隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢的原因是________________。
(3)干燥的甲醇可用于制造燃料電池。
①研究人員發(fā)現(xiàn)利用NaOH 干燥甲醇時,溫度控制不當(dāng)會有甲酸鹽和H2生成,其反應(yīng)方程式為______________________________;
②某高校提出用CH3OH-O2燃料電池作電源電解處理水泥廠產(chǎn)生的CO2(以熔融碳酸鹽為介質(zhì)),產(chǎn)物為C 和O2。其陽極電極反應(yīng)式為___________________________。
【答案】 -127.5 kJ/mol 催化劑(或提高催化劑的選擇性) 0.12 mol/(L·min) 不能確定 2/9(或22.22%) atm-2 該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高平衡逆向移動,平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減小 CH3OH+ NaOH HCOONa+ 2H2 ↑ 2CO32--4e-==2CO2↑+O2↑
【解析】(1)已知常溫下CH3OH、H2和CO的燃燒熱分別為726.5kJ/mol、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol,則有①CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H1=-726.5kJ/mol,②H2(g)+ O2(g)= H2O(l) △H2=-285.5kJ/mol,③CO(g)+ O2(g)= CO2(g) △H3=-283.0kJ/mol, 根據(jù)蓋斯定律,由③+②×2-①得反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)△H=-283.0kJ/mol+(-285.5kJ/mol)×2-(-726.5kJ/mol)= -127.5kJ/mol,即x= -127.5kJ/mol;為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性,關(guān)鍵因素是催化劑或提高催化劑的選擇性;(2)①該化學(xué)反應(yīng)0~10min的平均速率v(H2)= =0.12mol/(L·min);N點改變的條件未知,無法確定濃度變化是增大還是減小,M和N點的逆反應(yīng)速率大小不能確定;②10min時容器內(nèi)CH3OH、H2和CO的物質(zhì)的量濃度分別為0.6mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L,故CO的體積分?jǐn)?shù)為;③溫度不變,平衡常數(shù)不變,故TK下10min時,反應(yīng)達平衡時CH3OH、H2和CO的物質(zhì)的量濃度分別為0.6mol/L、0.4mol/L、0.8mol/L,體積分?jǐn)?shù)分別為、、,KP== atm-2;實驗測得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K的自然對數(shù))如圖二,請分析1nK隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢的原因是該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高平衡逆向移動,平衡常數(shù)(Kp或lnKp)減。(3) ①利用NaOH干燥甲醇時,溫度控制不當(dāng)會有甲酸鹽和H2生成,其反應(yīng)方程式為CH3OH+NaOH HCOONa+2H2↑;②陽極CO32-
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【題目】下列關(guān)于“摩爾”的說法正確的是( 。
A.摩爾是一個物理量
B.摩爾是表示物質(zhì)的量
C.摩爾是物質(zhì)的量的單位
D.摩爾是表示物質(zhì)數(shù)量的單位
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【題目】相對分子質(zhì)量為 M 的氣態(tài)化合物V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶于m g 水中,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 w、物質(zhì)的量濃度為c mol/L、密度為ρg/mL 的溶液,下列說法正確的是
A. 溶液密度ρ=cw/1000M B. 物質(zhì)的量濃度c=ρV/(MV+22.4m)
C. 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=MV/22.4m D. 對分子質(zhì)量M=22.4mw/(1—w)V
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【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在,實驗室里從海藻中提取碘的流程如下圖。
某化學(xué)興趣小組將上述流程②③設(shè)計成如圖所示:
已知②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cl2+2KI==2KCl+I2。
回答下列問題:
(1)寫出提取過程中①③實驗操作名稱:①________,③________。
(2)F中下層液體的顏色為________色,上層液體中溶質(zhì)的主要成分為________。從F中得到固態(tài)碘還發(fā)生反應(yīng)需進行的操作是______。
(3)用雙線橋表示②中的反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:Cl2+2KI==2KCl+I2_______________
(4)提取過程中,消耗標(biāo)況下Cl256L,碘的提取率為90%,計算能獲得碘______g。
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【題目】下列各項中物質(zhì)的類別不正確的是( )
A | B | C | D |
Al2O3 | Na2O2 | Si | Na2SiO3 |
兩性氧化物 | 堿性氧化物 | 單質(zhì) | 硅酸鹽 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】A、B、C是單質(zhì),其中A是金屬,各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:
根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式。A_______,B___________,乙__________,丁_______。
(2)寫出下列變化的方程式。
①A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。
②甲與NaOH溶液反應(yīng)生成乙和丙的離子方程式_______________________。
(3)將一定量的A加入到NaOH溶液中,產(chǎn)生的C在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L,則消耗的A的物質(zhì)的量為________,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
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【題目】用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 燃料電池工作時,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
B. 電解精煉銅時,若轉(zhuǎn)移1mol電子,a極質(zhì)量減少32g
C. 鐵表面鍍銅時,a為鐵,b為Cu,工作一段時間要使右池溶液復(fù)原可加入適量的CuO
D. 若a、b兩極均為石墨時,在相同條件下,a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的O2體積相同
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【題目】下表為截取的元素周期表前4周期的一部分,且X、Y、Z、R和W均為主族元素。下列說法正確的是
A. 五種元素為原子最外層電子數(shù)一定都大于2
B. X、Z原子序數(shù)可能相差18
C. Y最高價氧化物的水化物可能是強酸
D. Z的氧化物與X單質(zhì)不可能發(fā)生置換反應(yīng)
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【題目】已知:pKa= -lgKa,25℃時,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常溫下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL 0.1mol/L H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A. A點所得溶液中:Vo等于lOmL
B. B點所得溶液中:
C. C點所得溶液中:
D. D點所得溶液中水解平衡常數(shù)
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