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能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。 (1)合成甲醇...

能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。

(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g);右图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数满分5 manfen5.com(CH3OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H           0。(填“>、<或=”下同)

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(2)若在230℃时,平衡常数K=1。若其它条件不变,将温度升高到500℃时,达到平衡时,K       1。

(3)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的           倍。

(4)利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置:

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①则该装置中b为             极。

②当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为            L。

(5)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:

2CO2(g)+2H2O(l)== C2H4(g)+3O2(g)      ΔH=+1411.0 kJ/mol    

2CO2(g)+3H2O(l)== C2H5OH(1)+3O2(g)  ΔH=+1366.8 kJ/mol   

则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方为                              

 

(每空2分共12分) (1)< (2)< (3)0.55 (4)①负; ②2.24 (5)C2H4(g)+H2O(l)=== C2H5OH(l) △H=-44.2 kJ/mol 【解析】 试题分析:(1)230℃时处于平衡状态,再升高温度甲醇的体积分数,说明温度平衡向逆向移动,而升温平衡向吸热方向移动,所以正反应为放热反应,所以ΔH<0。(2)正反应为放热反应,升温平衡向逆向方向移动,平衡常数减小,则K<1。(3)参见反应的一氧化碳为2.5*90%=2.25摩尔, CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)气体物质的量减小 1 2 2.25 4.5 所以平衡后混合气体总物质的量为2.5+7.5-4.5=5.5摩尔,恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,此时容器内的压强为开始时的5.5/(2.5+7.5)=0.55。(4)①由图可知,甲醇燃料电池中通入氧气的为正极,b为电池的负极,后边的烧杯为电解池的装置,锌与b相连,则锌极为阴极,铜为阳极,装置相当于在金属锌上镀铜。 ②根据铜电极反应, 失去电子生成铜离子,当铜片的质量变化为12.8克,即0.2摩铜反应,转移电子为0.4摩尔,每摩尔氧气对应友4摩尔电子转移,所以消耗0.1摩尔氧气,标准状况下体积为2.24L。(5)根据盖斯定律分析,反应②-反应①即可得热化学方程式为C2H4(g)+H2O(l)=== C2H5OH(l) △H=-44.2 kJ/mol 考点: 化学平衡的计算,反应热和焓变,原电池和电解池的工作原理,用化学平衡常数进行计算  
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考点分析:
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A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

阳离子

Na、K、Cu2+

阴离子

SO42-、OH

在下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。

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接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题:

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(1)M为电源的_____极(填“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为__________________________。

(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。

(3)写出乙烧杯中的电解池反应_______________________。

(4)若电解过程中,乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能继续进行,原因是___________________________________。

(5)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g,要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,正确的操作是_____________________________________。

 

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某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:

H2A满分5 manfen5.comH+HA HA满分5 manfen5.comH+A2-

已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA)(α表示弱电解质的电离程度),设有下列四种溶液:

A.0.01 mol·L-1的H2A溶液

B.0.01 mol·L-1的NaHA溶液

C.0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液

D.0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液

据此,填写下列空白(填代号):

(1)c(H)最大的是________,最小的是________。

(2)c(H2A)最大的是________,最小的是________

(3)c(A2-)最大的是________,最小的是________

 

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在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:m A(g+n B(g满分5 manfen5.comp C(g)+q D(g)。

1)若开始时加入A物质m mol,B物质n mol,则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)

(2)相同的压强下,充入一定量的A、B后,在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T1(填“>”、“<”或“=”)    T2,该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”)    0。

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(3)一定条件下,从正反应开始达到化学平衡过程中,混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示,测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

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①若在恒温恒容的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的平均相对分子质量(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)______ 

②若恒温恒压的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的密度(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)       

(4)若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示:

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可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了条件,试判断t2时改变的条件是     

 

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Ⅰ.图甲是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示:                           

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Ⅱ.(1根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2表面与水发生下列反应,

已知:N2(g+3H2(g满分5 manfen5.com2NH3(g)   ΔH=-92.4 kJ·mol-1,

2H2(g+O2(g====2H2O(l)   ΔH=-571.6 kJ·mol-1,

2N2(g+6H2O(l满分5 manfen5.com4NH3(g+3O2(g)   ΔH=      ;

(2在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下

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第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”,判断依据是______________________________________。

1  mol NH4+ (aq全部氧化成NO3-(aq的热化学方程式是__          ________。

 

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如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的是

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a极板

b极板

X电极

Z

A

石墨

负极

CuCl2

B

石墨

石墨

负极

NaOH

C

正极

AgNO3

D

石墨

负极

CuSO4

 

 

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