【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1455 kJ·mol-1,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285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-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<0
①一定溫度下,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,達到新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將 (填“變大”、“變小”或“不變”)。
(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的其中一個產(chǎn)物是CO32-,請寫出該反應的負極反應式 ;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500 mL NaCl溶液,裝置如圖所示:
請寫出電解過程中Y電極附近觀察到的現(xiàn)象是 ;當燃料電池消耗2.8 LO2(標準狀況下)時,計算此時:NaCl溶液的pH= (假設(shè)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) △H= —1455kJ/mol;—378.8kJ/mol
(2)①a d;②變小;
(3)CH3OCH3 +16OH-—12e- = 2CO32- +11H2O
(4)Y電極附近溶液中有氣體產(chǎn)生,上部分呈黃綠色;14;
【解析】
試題分析:(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;4C(s) + 6H2(g) + O2(g)═2CH2OCH3(g):△H = -338.8kJ/mol;故答案為: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)率將變小,故答案為:變小;
(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-=2CO32-+11H2O;故答案為:CH3OCH3+16OH-12e-=2CO2-3+11H2O,
(4)電解池中Y電極為陽極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,現(xiàn)象是冒氣泡,上部溶液呈黃綠色;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;故答案為:Y電極附近溶液中有氣體產(chǎn)生,上部分呈黃綠色;14。
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【題目】實驗室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖①②③所示:
(1)實驗室如果用②裝置制取氨氣,寫出該反應的化學方程式 ,如果用濃氨水和氧化鈣混合制取氨氣可以用 (填編號)裝置,檢驗氨氣已收集滿的方法是
(2)氣體的性質(zhì)是選擇氣體收集方法的主要依據(jù)下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是
① 密度 ② 顏色 ③ 溶解性 ④ 熱穩(wěn)定性 ⑤ 與氧氣反應
(3)若用①裝置與④裝置相連制取并收集X氣體,則X可以是下列氣體中的
① CO2 ② NO ③ Cl2 ④H2[來源:
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【題目】下列關(guān)于金屬及其化合物的性質(zhì)或用途說法正確的是( )
A.鋁合金是用途最廣的合金,工業(yè)上通過電解熔融AlCl3制金屬鋁
B.節(jié)日燃放的煙花是利用了堿金屬單質(zhì)焰色反應所呈現(xiàn)的色彩
C.Fe2O3俗稱磁性氧化鐵,常用作紅色油漆和涂料
D.銅鹽溶液都有毒,主要是銅離子會使蛋白質(zhì)變性
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【題目】短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,元素X的一種高硬度單質(zhì)是寶石,Y2+電子層結(jié)構(gòu)與氖相同,Z的質(zhì)子數(shù)為偶數(shù),室溫下M單質(zhì)為淡黃色固體,回答下列問題:
(1)M元素位于周期表中的第______周期、_______族。
(2)Z元素是____,其在自然界中常見的二元化合物是____。
(3)X與M的單質(zhì)在高溫下反應的化學方程式為 ,產(chǎn)物分子為直線形,其化學鍵屬__________共價鍵(填“極性”或“非極性”)。
(4)四種元素中的 可用于航空航天合金材料的制備,其單質(zhì)與稀鹽酸反應的化學方程式為 。
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【題目】下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學用語或模型正確的是( )
A.NaH中氫離子結(jié)構(gòu)示意圖:
B.CH4分子的球棍模型:
C.醛基的電子式:
D.對﹣硝基甲苯的結(jié)構(gòu)簡式:
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【題目】在2NO2N2O4的可逆反應中,下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是( )
A.υ正=υ逆≠0時的狀態(tài) B.NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài)
C.c(NO2)=c(N2O4)的狀態(tài) D.體系的顏色發(fā)生變化的狀態(tài)
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【題目】密閉容器中進行下列反應:2SO2+O22SO3,一段時間后,SO3的濃度增加0.4mol/L,這段時間內(nèi)v(O2)=0.04mol/(Ls),則這段時間為( )
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
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【題目】把0.6molX、0.4molY混合后,在2L密閉容器中發(fā)生反應:3X(g)+Y(g)═nZ(g)+2W(g),5min末已生成0.2molW,并測得這段時間內(nèi)v(Z)=0.01mol/(Lmin).上述反應中Z的化學計量數(shù)n是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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【題目】下列做法中錯誤的是( )
A. 魚、肉、蝦等食品用福爾馬林防腐保鮮
B. 某病人服用阿司匹林解熱鎮(zhèn)痛
C. 向傷口處涂一定濃度的雙氧水溶液可以殺菌消毒
D. 誤食銅、汞、銅等重金屬,立即喝牛奶或雞蛋清解毒
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