【題目】能源短缺是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大問(wèn)題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。

(1)己知在常溫常壓下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g),△H=-1275.6 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l), △H=-44.0 kJ/mol

寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式__________________

(2)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的裝置。

①甲池負(fù)極的電極反應(yīng)為__________________

②工作一段時(shí)間后,測(cè)得甲中溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的離子方程式為______

③乙池中A(石墨)電極的名稱為__________________(填“正極”、“負(fù)極”或“陰極”、“陽(yáng)極”),乙池中總反應(yīng)式為_________

④當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí),甲池中理論上消耗O2的體積為__mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假設(shè)乙池、丙池中的溶液均為足量,丙池中____(填“C”或“D”)極析出______g銅。

【答案】CH3OHl)+O2g)=COg)+2H2Ol)△H=-442.8kJ/molCH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O陽(yáng)極4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3280D1.6

【解析】

1)己知:

2CH3OHl)+3O2g)=2CO2g)+4H2Og)△H=-1275.6 kJ/mol

2COg)+O2g)=2CO2g)△H=-566.0kJ/mol

H2Og)=H2Ol)△H=-44.0 kJ/mol

則根據(jù)蓋斯定律可知(①-②+4×③)/2即得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OHl)+O2g)=COg)+2H2Ol)△H=-442.8kJ/mol。

2)①甲池為原電池,燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng),在堿溶液中生成碳酸鹽,甲池中通入CH3OH的電極反應(yīng)為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

②根據(jù)以上分析可知甲池是燃料電池,由于電解質(zhì)溶液顯堿性,則生成物是碳酸鉀和水,所以工作一段時(shí)間后甲中溶液的pH減小,因此該電池總反應(yīng)的離子方程式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O;

③乙池是電解池,A電極與電源的正極相連,則A為陽(yáng)極,B為陰極,電池中是電解硝酸銀溶液生成銀,硝酸和氧氣,電池反應(yīng)為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;

④乙池中B極質(zhì)量增加5.4gAg,物質(zhì)的量為5.4g÷108g/mol=0.05mol,依據(jù)電子守恒計(jì)算4AgO24e-,甲池中理論上消耗O2的物質(zhì)的量是0.05mol÷4=0.0125mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL;丙為電解池C為陽(yáng)極,D為陰極,電解氯化銅溶液銅離子在陰極得到電子析出銅,結(jié)合電子守恒計(jì)算2AgCu2e-,析出銅的物質(zhì)的量是0.05mol÷2=0.025mol,質(zhì)量為0.025mol×64g/mol=1.6g

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】溴螨酯是一種殺螨劑。由某種苯的同系物制備溴螨酯的一種合成路線如下( 部分反應(yīng)條件和試劑略):

回答下列問(wèn)題:

(1)A的名稱是________,B 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______

(2)C能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其分子中含氧官能團(tuán)的名稱是_______。

(3)寫(xiě)出第3 步反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。

(4)①、④步的反應(yīng)類(lèi)型分別是_______、_______。

(5)M的同分異構(gòu)體,其核磁共振氫譜顯示有4 種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且數(shù)目比為4:4:1:1,M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。

(6)寫(xiě)出用乙醛為原料制備2-羥基-2-甲基丙酸乙酯的合成路線( 其它試劑任選):________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B. 濃硫酸溶于水是放熱反應(yīng)

C. 反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了放熱還是吸熱

D. 斷開(kāi)化學(xué)鍵放熱,形成化學(xué)鍵吸熱

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NH3作為一種重要化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),與其有關(guān)性質(zhì)反應(yīng)的催化劑研究曾被列入國(guó)家863計(jì)劃。催化劑常具有較強(qiáng)的選擇性,即專一性。已知:

反應(yīng)I4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) H=―905.0 kJ·molˉ1

反應(yīng) II4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) H

1

化學(xué)鍵

H—O

O=O

N≡N

N—H

鍵能kJ·molˉ1

463

496

942

391

H=__________________ 。

2)在恒溫恒容裝置中充入一定量的NH3O2,在某催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)I,則下列有關(guān)敘述中正確的是__________________。

A.使用催化劑時(shí),可降低該反應(yīng)的活化能,加快其反應(yīng)速率

B.若測(cè)得容器內(nèi)4v(NH3)=6v(H2O)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.當(dāng)容器內(nèi)=1時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡

3)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生上述兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)I、II。為分析某催化劑對(duì)該反應(yīng)的選擇性,在1L密閉容器中充入1 mol NH32mol O2,測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如下圖:

該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)____________ (“ I ”“ II”)。

520時(shí),4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常數(shù)K=____________________________ (不要求得出計(jì)算結(jié)果,只需列出數(shù)字計(jì)算式)。

有利于提高NH3轉(zhuǎn)化為N2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________

A.使用催化劑Pt/Ru

B.使用催化劑Cu/TiO2

C.增大NH3O2的初始投料比

D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度

E.降低反應(yīng)溫度

4)采用氨水吸收煙氣中的SO2,

若氨水與SO2恰好完全反應(yīng)生成正鹽,則此時(shí)溶液呈_____性(填)常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:氨水:Kb=1.8×10ˉ5mol·Lˉ1;H2SO3 Ka1=1.3×10ˉ2mol·Lˉ1,Ka2=6.3×10ˉ8mol·Lˉ1

上述溶液中通入______氣體可使溶液呈中性,(填“SO2NH3)此時(shí)溶液離子濃度由大到小的順序_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Ⅰ.尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應(yīng)實(shí)際為兩步反應(yīng):

第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1

第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1

(1)寫(xiě)出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學(xué)方程式:_________________________

(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖所示:

已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第_________步反應(yīng)決定,總反應(yīng)進(jìn)行到_________min時(shí)到達(dá)平衡。

(3)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制純凈氫氣的過(guò)程中同時(shí)產(chǎn)生氮?dú)。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為________________________________。

Ⅱ.用焦炭還原NO2的反應(yīng)為:2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生該反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:

①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。

②計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(C)=______(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(
A.用托盤(pán)天平稱取1.06gNa2CO3固體
B.用10mL量筒量取8.58mL蒸餾水
C.用稀鹽酸洗凈做焰色反應(yīng)的鐵絲
D.為了加快過(guò)濾的速率,用玻璃攪拌過(guò)濾器中的溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,取一定量的PbI2固體配成飽和溶液,t時(shí)刻改變某一條件,離子濃度變化如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 常溫下,PbI2的Ksp為2×10-6

B. 常溫下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液,反應(yīng)PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)為5×1018

C. 溫度不變,t時(shí)刻改變的條件可能是向溶液中加入了KI固體,PbI2的Ksp增大

D. 溫度不變,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,平衡向左移動(dòng),Pb2+的濃度減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碳碳雙鍵有如下所示的斷裂方式:

。

高分子單體A(C6H10O3)可進(jìn)行如下反應(yīng)(反應(yīng)框圖)

已知:

Ⅰ.對(duì)框圖中某些化合物性質(zhì)的說(shuō)明:A在室溫下不與NaHCO3溶液反應(yīng),但可與Na反應(yīng)放出H2;B可與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2;C可與Na反應(yīng)放出H2而D不能;G在室溫下既不與NaHCO3溶液反應(yīng),也不與Na反應(yīng)放出H2。

Ⅱ.兩個(gè)一OH連在同一個(gè)C原子上的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

(1)寫(xiě)出反應(yīng)①中(1)的反應(yīng)類(lèi)型:___________;寫(xiě)出D的鍵線式:____________________。

(2)寫(xiě)出物質(zhì)E所含官能團(tuán)的名稱: ____________________。

(3)B在濃H2SO4存在下與甲醇共熱反應(yīng)生成的有機(jī)物的系統(tǒng)名稱為____________________。

(4)寫(xiě)出F→G的化學(xué)反應(yīng)方程式:____________________________________

(5)與B互為同分異構(gòu)體,分子為鏈狀的酯類(lèi)物質(zhì)共有______________種(不考慮立體異構(gòu))。

(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案,用物質(zhì)E制備乙二酸(其他原料自選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明必要的反應(yīng)條件) ______________。例如:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某有機(jī)物G分子結(jié)構(gòu)的球棍模型如下圖所示(圖中小球分別表示碳、氫、氧原子,球與球之間的連線“一”不一定是單鍵)。用芳香烴A為原料合成G的路線如下:

試回答:

(1)G的分子式為 ____________。

(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ___________;D中官能團(tuán)的名稱為 __________

(3)B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ____________________________。

(4)E的同分異構(gòu)體中可用通式表示(其中X、Y均不為H),且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)有______種,其中核磁共振氫譜有6個(gè)峰的物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 (寫(xiě)出一種即可)_________________。

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