【題目】(14分)二氧化碳是引起“溫室效應(yīng)”的主要物質(zhì),節(jié)能減排,高效利用能源,能夠減少二氧化碳的排放。
1.在一定溫度下的2L固定容積的密閉容器中,通入2 molCO2和3mol H2,發(fā)生的反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=-akJ·mol-1(a>0), 測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。
①能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________。
A.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
B.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗1.2mol H2,同時(shí)生成0.4molH2O
D.反應(yīng)中H2O與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1,且保持不變
②下列措施中能使增大的是________(選填編號(hào))。
A.升高溫度
B.恒溫恒容下充入He(g)
C.將H2O(g)從體系中分離
D.恒溫恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③計(jì)算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________。若改變條件 (填選項(xiàng)),可使K=1。
A.增大壓強(qiáng) B.增大反應(yīng)物濃度 C.降低溫度 D.升高溫度 E.加入催化劑
(2)某甲醇燃料電池原理如圖1所示。
①M(fèi)區(qū)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______________________ _________。
②用上述電池做電源,用圖2裝置電解飽和食鹽水(電極均為惰性電極),則該電解反應(yīng)的總反應(yīng)的離子方程式為: 。假設(shè)溶液體積為300mL,當(dāng)溶液的pH值變?yōu)?/span>13時(shí)(在常溫下測(cè)定),理論上消耗甲醇的質(zhì)量為______________(忽略溶液體積變化)。
(3)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-b kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-c kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-d kJ·mol-1,
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:________________________ _________。
【答案】(1)①AB ②CD ③0.20或 C (2)①CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
②2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2 OH- 0.16g
CH3OH(l) +O2(g) =CO2(g) +2H2O(l) ΔH=-(c+2d-a-b)kJ·mol-1
【解析】
試題解析:(1)①未平衡CO2的體積分?jǐn)?shù)是個(gè)變化的量,現(xiàn)在混合氣體CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變,說(shuō)明已經(jīng)平衡了,故A正確;未平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是個(gè)變化的量,現(xiàn)在不隨時(shí)間的變化而變化,說(shuō)明已經(jīng)達(dá)平衡狀態(tài),故B正確;單位時(shí)間內(nèi)每消耗1.2mol H2,向正方向,同時(shí)生成0.4mol H2O,也向正方向,不能反映正逆反應(yīng)之間的關(guān)系,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)中H2O與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1,且保持不變,不能說(shuō)明各自的量不再隨時(shí)間的變化而變化,故C錯(cuò)誤;②升高溫度,平衡逆向移動(dòng),故比值減小,故A錯(cuò)誤;恒溫恒容下充入He(g),平衡不移動(dòng),故比值不變,故B錯(cuò)誤;將H2O(g)從體系中分離,平衡正向移動(dòng),故比值變大,故C正確;恒溫恒容再充入2mol CO2和3mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),故比值變大,故D正確;
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始(mol/L) 1 1.5 0 0
變化(mol/L) 0.25 0.75 0.25 0.25
平衡(mol/L) 0.75 0.75 0.25 0.25
所以: K==0.20,而平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),只有通過(guò)改變溫度,來(lái)改變平衡常數(shù),正反應(yīng)量放熱反應(yīng),降低溫度,K值變大;(2)①M(fèi)區(qū)是質(zhì)子流出的一極,應(yīng)是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;②用惰性電極,電解飽和食鹽水總的電極反應(yīng)式為2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,pH值變?yōu)?/span>13時(shí),pOH=1,C(OH-)=10-1mol/L,n(OH-)=10-1mol/L×300mL×10-3L/mL=0.03mol,由CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-可知:
CH3OH ~ 6e- ~ 6OH-
32g 6mol
m(CH3OH) 0.03mol
則m(CH3OH)=32g×0.03mol÷6mol=0.16g;
(3)應(yīng)用蓋斯定律解題,△H=-△H1-△H2+△H3+2△H4=-(c+2d-a-b)kJmol-1,所以CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-(c+2d-a-b)kJmol-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列除雜操作可行的是( )
A.通過(guò)濃硫酸除去HCl中的H2O
B.通過(guò)灼熱的CuO除去H2中的CO
C.通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2
D.通過(guò)水除去CO中的CO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某高分子化合物M的合成路線如下:回答下列問(wèn)題:
已知:(R表示飽和烴基)。
(1)A→B的反應(yīng)類(lèi)型是_________________。H→J的反應(yīng)類(lèi)型是_________________
(2)C→D的反應(yīng)條件為___________________。
(3)E可以使溴的四氯化碳溶液褪色,則E的系統(tǒng)命名是_____________________。
(4)設(shè)計(jì)反應(yīng)G→H和J→K的目的是__________________。
(5)H有兩種可能的結(jié)構(gòu),為了確定其結(jié)構(gòu)可選用的儀器是________(填代號(hào))。
a.紅外光譜儀 b.質(zhì)譜儀 c.元素分析儀 d.核磁共振儀
(6)高分子化合物M的單體為____________________ (寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(7)J→K的化學(xué)方程式為______________________。
(8)與L具有相同官能團(tuán)的L的同分異構(gòu)體還有_____種,(不包括立體異構(gòu)和L本身)其中核磁共振氫譜為3組峰,且面積比為3:2:1的是_____________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列兩種氣體分子數(shù)一定相同的是( )
A.等溫等體積的O2與N2 B.質(zhì)量相等密度不等的N2O與CO2
C.等壓等體積的CO2與N2 D.體積相等密度相等的CO2與CO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列烴在光照下與氯氣反應(yīng),只生成一種一氯代物的有( )
A. 2-甲基丙烷B. 甲基環(huán)戊烷C. 2,2-二甲基丁烷D. 2,2-二甲基丙烷
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列分子或離子在指定的分散系中能大量共存的一組是( )
A. 銀氨溶液:Na+、K+、NO3-、NH3·H2O
B. 空氣:C2H2、CO2、SO2、NO
C. 氫氧化鐵膠體:H+、K+、S2-、Br-
D. 高錳酸鉀溶液:H+、Na+、SO42-、HCHO
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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.能電離出H+的化合物叫做酸
B.摩爾是七個(gè)基本物理量之一
C.實(shí)驗(yàn)測(cè)得1mol某氣體體積為22.4L,測(cè)定條件一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況
D.化合物分為酸、堿、鹽和氧化物是用樹(shù)狀分類(lèi)法分類(lèi)的
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的元素(原子序數(shù)均小于30)。A的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子;C的基態(tài)原子2p能級(jí)有1個(gè)單電子;E的內(nèi)部各能層均排滿,且有成單電子;D與E同周期,價(jià)電子數(shù)為2。則:
(1)寫(xiě)出基態(tài)E原子的價(jià)電子排布式_____________________。
(2)A的單質(zhì)分子中π鍵的個(gè)數(shù)為___________。
(3)A、B、C三元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__________ (用元素符號(hào)表示)。
(4)B元素的氫化物的沸點(diǎn)是同族元素中最高的,原因是______________________。
(5) A的最簡(jiǎn)單氫化物分子的空間構(gòu)型為_______,其中A原子的雜化類(lèi)型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖,已知晶體的密度為ρ g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長(zhǎng)a=__________cm。 (用含ρ、NA的計(jì)算式表示)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)家曾合成了一系列具有獨(dú)特化學(xué)特性的(A1H3)n氫鋁化合物。己知,最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物的分子式為A12H6,它的熔點(diǎn)為150 ℃,燃燒熱極高。A12H6球棍模型如圖。下列有關(guān)說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是
A. Al2H6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體
B. 氫鋁化合物可能成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料
C. Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水
D. Al2H6中含有極性共價(jià)鍵、配位鍵和離子鍵
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