【題目】甲醇是一種可再生能源,由CO2制備甲醇的過(guò)程可能涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58 kJmol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77 kJmol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)甲醇熔融碳酸鹽電池是一種新型燃料電池,該電池以熔融的Na2CO3為電解質(zhì),寫(xiě)出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式:_____________________________
(2)恒容條件下,能表明反應(yīng)I達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
a.混合氣體的密度不變 b.反應(yīng)容器中甲醇的百分含量不變
c.反應(yīng)物的反應(yīng)速率與生成物的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
d.混合氣體的壓強(qiáng)不變
(3)反應(yīng)Ⅱ的△H2=__________。
(4)在一定條件下2 L恒容密閉容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2,僅發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,溫度為500℃時(shí),該反應(yīng)10 min時(shí)達(dá)到平衡,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為60℅,用H2表示該反應(yīng)的速率為____________。
(5)某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑(發(fā)生反應(yīng)I、Ⅱ、Ⅲ),測(cè)得不同溫度下體系達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率(a)及CH3OH的產(chǎn)率(b),如圖所示。
據(jù)圖可知當(dāng)溫度高于260℃后,CO的濃度隨著溫度的升高而_________(填“增大”、“減小”、“不變”或“無(wú)法判斷”)。
【答案】 CH3OH- 6e- + 3CO32- =4CO2+2H2O bd +41.19 kJmol-1 0.135 mol·L-1·min-1 增大
【解析】(1)甲醇燃料電池的負(fù)極為甲醇失電子的反應(yīng),方程式為:CH3OH- 6e- + 3CO32- =4CO2+2H2O
(2)a.恒容條件下,氣體的密度等于氣體總質(zhì)量除以總體積,氣體總質(zhì)量不變,總體積也不變,所以密度始終不變,不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志,故a錯(cuò)誤;b. 甲醇的百分含量不變,說(shuō)明各組分濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,故b正確;c.各組分的正反應(yīng)速率比始終等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故C錯(cuò)誤;d.對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化的反應(yīng),壓強(qiáng)隨著反應(yīng)改變,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),壓強(qiáng)不再改變,故d正確;本題選bd。
(3)反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=49.58kJmol1,反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2,反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=90.77kJmol1,根據(jù)蓋斯定律:Ⅱ=ⅠⅢ得反應(yīng)②的△H2=+41.19kJmol1。
(4)O2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初起量:1.5mol3mol00
變化量:0.9mol2.7mol0.9mol0.9mol
平衡量:0.6mol0.3mol0.9mol0.9mol
v=(2.7/2)/10=0.135molL1min1,故答案為:0.135molL1min1;
(5)反應(yīng)I、反應(yīng)III均為放熱反應(yīng),溫度升高不利于CO2、CO轉(zhuǎn)化為甲醇,反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),溫度升高使更多的CO2轉(zhuǎn)化為CO,所以當(dāng)溫度高于260℃后,CO的濃度一定增大,故答案為:增大。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是( )
A. 硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖:
B. 明礬的化學(xué)式:KAlSO412H2O
C. 亞硫酸的電離方程式:H2SO3=2H++SO32﹣
D. 質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為20的氯原子:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】V2﹣、W3﹣、X2+、Y2﹣、Z﹣是由短周期元素形成的簡(jiǎn)單離子,其中V2﹣、W3﹣、X2+均是10電子的微粒,Y2﹣、Z﹣與Ar原子具有相同的電子數(shù)。(請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)回答下列問(wèn)題)
(1)V2﹣的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_________________。
(2)V、W、X的原子半徑由小到大的順序是________________。
(3)元素Y、Z氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比較(填化學(xué)式):______________。
(4)將Z的單質(zhì)通入石蕊溶液中發(fā)生的顏色變化如下圖,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)填寫(xiě)出導(dǎo)致該階段顏色變化的主要粒子符號(hào)。________、________、________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】、混溶液中加入鐵粉,充分反應(yīng)后仍有固體存在,則下列判斷不正確的
A. 加入 KSCN的溶液一定不變紅色B. 溶液中一定含有
C. 溶液中可能含D. 剩余固體中一定有銅
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以下實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象均正確的是
A. 實(shí)驗(yàn)Ⅰ:產(chǎn)生紅褐色沉淀
B. 實(shí)驗(yàn)Ⅱ:溶液顏色變紅
C. 實(shí)驗(yàn)Ⅲ:放出大量氣體
D. 實(shí)驗(yàn)Ⅳ:先出現(xiàn)白色沉淀,后溶解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如下圖所示:五個(gè)橢圓內(nèi)分別為、、、和NaOH五種物質(zhì),圖中相連的兩種物質(zhì)均可歸為一類,相交的部分A、B、C、D為其相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)兩種物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)且都是電解質(zhì)的是___(填分類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào),下同),兩種物質(zhì)都是氧化物的是___。
(2)分類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)A表示______多項(xiàng)選擇
兩物質(zhì)都是非電解質(zhì) 兩物質(zhì)都是有機(jī)物
兩物質(zhì)都是含碳化合物兩物質(zhì)都是氧化物
(3)上述五種物質(zhì)中的某一物質(zhì)能與某種強(qiáng)酸反應(yīng)生成上述物質(zhì)中的另一種物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為:___________。
(4)利用以上物質(zhì)可以制備一種紅褐色膠體,該反應(yīng)的離子方程式為:_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物B的濃度在5 s內(nèi)從2.0 mol/L變成0.5 mol/L,在這5 s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為
A. 0.3B. 0.3 mol/(L·s)
C. 0.4 mol(L·s)-1D. 0.04 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某含鉻(Cr2O72-)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]處理,反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3,不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 處理廢水中Cr2O72-的物質(zhì)的量為nx/2mol
B. 消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2-x)mol
C. 反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子總物質(zhì)的量為3nxmol
D. 在FeO·FeyCrxO3中,3x=y
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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. 從鋰到銫,堿金屬的單質(zhì)都能與氯氣反應(yīng)
B. Na2O2是過(guò)氧化物,KO2是超氧化物,它們都不是氧化物
C. 堿金屬單質(zhì)都能與氧氣反應(yīng),反應(yīng)條件是加熱或點(diǎn)燃
D. 堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒,都能生成過(guò)氧化物
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