满分5 > 高中化学试题 >

人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。CO2和...

人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)等产生,工业上利用该反应合成甲醇。

已知:25,101kPa下:H2(g)+ 1/2O2(g)═H2O(g)H1=-242kJ/mol

CH3OH(g)+ 3/2O2(g)═CO2 (g)+2H2O(g)H2=-676kJ/mol

(1)写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式______________________;

(2)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下图所示:

满分5 manfen5.com

电池外电路电子的流动方向为__________________(填写“从A到B”或“从B到A”)。

工作结束后,B电极室溶液的酸性与工作前相比将_________(填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。

A电极附近甲醇发生的电极反应式为______________

(3)已知反应2CH3OH(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(二甲醚)(g)+H2O(g),温度T1时平衡常数为400,此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol•L-1

0.44

0.6

0.6

比较此时正、逆反应速率的大小:V_________ V(填“>”“<”或“=”)。

若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时C(CH3OH)= ______;该时间内反应速率V(CH3OH)=_____。

(4)一定条件下CO和H2也可以制备二甲醚,将amolCO与3amolH2充入一固定体积的密闭容器中,发生反应3CO(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(二甲醚) (g)+CO2(g) H<0,要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______(填字母代号)

a.分离出二甲醚   b.加入催化剂  c.充入He,使体系压强增大  d.增加CO的浓度

e.再充入1molCO和3molH2

 

(16分) (每空2分) (1) CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(g) + H2O(g) △H = -50 kJ/mol (2) ①从A到B ②不变 ③CH3OH + H2O - 6e- = 6H++ CO2↑ (3) ①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 (4) a e 【解析】 试题分析:(1)H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol①CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol②将方程式3①-②得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=3×(-242kJ/mol)-(-676kJ/mol)=-50 kJ/mol;(2)①甲醇在负极失电子发生氧化反应,A为负极,氧气在正极得到电子发生还原反应,B为正极,电子从负极经外电路流向正极.即电子由A极经外电路流向B极;②B电极反应是氧气得到电子生成氢氧根离子在酸性溶液中生成水,氢离子通过交换膜移向正极,氢离子物质的量不变,溶液体积变化忽略不计,溶液中氢离子浓度不变,故溶液pH不变;③A电极是原电池负极,甲醇失电子发生氧化反应,在酸溶液中生成二氧化碳,由电荷守恒可知有H+生成,电极反应式为:CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑;(3)①该反应的平衡常数表达式为K= ,将所给浓度带入平衡常数表达式 =1.86<400,故反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率; ② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) 某时刻浓度(mol•L-1):0.44 0.6 0.6 转化浓度(mol•L-1):2x x x 平衡浓度(mol•L-1):0.44-2x 0.6+x 0.6+x K= ,解得x=0.2mol/L,故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L-0.2mol/L×2=0.04mol/L,起始时在密闭容器中加入CH3OH,则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L,则10min转化甲醇1.64moL/L-0.04moL/L=1.6mol/L,所以甲醇的反应速率为v(CH3OH)= =0.16 mol/(L•min);(4)a.分离出二甲醚,可促进平衡正向移动,CO的转化率增大,故a正确;b.加入催化剂不影响平衡的移动,CO的转化率不变,故b错误;c.充入He,使体系压强增大,但体积不变,深度不变,平衡不移动,转化率不变,故c错误;d.增加CO的浓度,H2的转化率,CO的转化率降低,故d错误;e.再充入1molCO和3molH2,此时平衡正向移动,CO的转化率增大,故e正确,答案为ae。 【考点定位】查热化学方程式的书写、化学平衡的移动及平衡状态判断、原电池理论等。 【名师点晴】影响反应速率的外界因素主要有温度、浓度、压强及催化剂,其中温度、浓度及压强的改变影响平衡状态,而催化剂只改变反应速率不改变平衡的移动,特别注意的是压强的改变必须引进体积的变化,从而影响浓度,才能影响反应速率及平衡的移动。本题(4)易错点,特别是催化剂改变反应速率,但不改变平衡的移动。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐,(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:

满分5 manfen5.com

(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是_________;

(2)浓度均为0.10mol•L-1的莫尔盐溶液和FeSO4溶液,c(Fe2+)前者______后者.(填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”)

(3)0.10mol•L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________;

(4)常温下,若0.10mol•L-1(NH42SO4溶液的pH=5,求算NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈________;

 

查看答案

现有25时0.1mol•L-1的氨水,请回答下列问题:

(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中满分5 manfen5.com ______(填“增大”“减小”“不变”).

(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好中和,写出反应的离子方程式______;所得溶液的pH_____(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因______;

(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)=a mol•L-1,则c(SO42-)=______;

(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺是______;

 

查看答案

(1)向含有AgI固体的饱和溶液中:

加入固体AgNO3,则c(I-)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。

若加入更多的AgI固体,则c(Ag+________

若加入固体AgCl,c(I-)________,而c(Ag+)________

(2)右图分别是量筒、滴定管的一部分,则:滴定管应该是_______(填编号),读数为_______mL(虚线标注处);

满分5 manfen5.com

(3)室温下,甲溶液的pH是4,乙溶液的pH是5;甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为_________;

 

查看答案

室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是

A.向0.10mol•L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)

B.向0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)

C.向0.10mol•L-1Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c]HSO3-)+c(H2SO3)]

D.向0.10mol•L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)

 

查看答案

室温下K(HF)=7.2×10-4、K(CH3COOH)= 1.75×10-5,下列说法不正确的是

A.0.1mol/LCH3COOH溶液,加水稀释过程中,所有离子浓度均减小

B.浓度均为0.1mol/L的NaF、CH3COONa溶液相比较,CH3COONa溶液pH大

C.反应HF+CH3COONa=NaF+CH3COOH可以发生

D.NaF溶液中加少量NaOH固体,溶液中c(F-)变大

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.