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甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲...

甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)  △H=-90.8 kJ/mol

1T下上述反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入COH2,反应10min后测得各组分的浓度如下:

物质

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浓度/(满分5 manfen5.com)

0.2[

0.1

0.4

该时间段内反应速度v(H2)=            

升高温度后,K         (”““=”)160

比较此时正、逆反应速率的大小:满分5 manfen5.com           满分5 manfen5.com(”““=”)

2若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是          

A.升高温度

B.将CH3OH(g)从体系中分离

C.使用合适的催化剂

D.充入满分5 manfen5.com,使体系总压强增大

下列情形能说明该反应已达到平衡状态的是            (填序号)

A.每消耗1mol CO的同时生成2molH2

B.容器中混合气体的密度不随时间而变化

C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

DCH3OHCOH2的浓度都不再发生变化

3已知在常温常压下:已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1

③H2O(g)=H2O(l)△H=-ckJ•mol-1

CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=_________

4)甲醇燃烧电池容易携带、容易存储等优点,目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。右图是甲醇的质子交换燃料电池膜型,X极的电极反应式为           ,空气以20%为氧气计算,满分5 manfen5.com极每消耗1满分5 manfen5.com甲醇,Y极必须消耗标准状况下       L空气中的氧气。

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14分(共4分) (1)①0.08mol/(L·min);②<;③>; (2)①B;②A、D; (3)(b-a-4c)/2kJ/mol (4)CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ ;168; 【解析】 试题分析:(1)①由表中数据可知,l0min内甲醇的浓度变化量为0.4mol/L,故氢气的浓度变化量为0.4mol/L×2=0.8mol/L,故v(H2)==0.08mol/(L•min),故答案为:0.08 mol•L-1•min-1; ②该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,K减小,故答案为:<; ③由表中数据可知,10min时氢气的浓度为0.2mol/L、CO的浓度为0.1mol/L、甲醇的浓度为0.4mol/L,则此时的浓度商Qc==100,小于平衡常数160,故反应向正反应方向进行,故V正>V逆,故答案为:>; (2)①增加甲醇产率,即化学平衡正向移动,则:A、该反应为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,甲醇产率降低,故A不符合;B、将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,可提高甲醇的产率,故B符合;C、使用合适的催化剂,对化学平衡移动无影响,不能提高甲醇产率,故C不符合;D、充入He,使体系总压强增大,反应体系中物质的浓度不变,平衡不移动,不能提高产率,故D不符合;故答案为:B; ②A、每消耗1molCO的同时生成2molH2,能证明正逆反应速率是相等的,故A正确;B、该反应的条件(温度、体积、压强等)未确定无法判断是否已达到平衡状态,故B错误;C、生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等,不能证明正逆反应速率是相等的,此时不一定达到化学平衡,故C错误D、CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化,是化学平衡状态的特征,故D正确,故选AD; (3)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ•mol-1,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ•mol-1,③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ•mol-1,根据盖斯定律可知,则可得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),则△H= kJ/mol=kJ/mol,故答案为:; (4)X电极为负极,负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;根据得失电子守恒,极消耗标准状况下空气的体积为×22.4L/mol=168L,故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;168。 考点:考查了化学平衡有关计算、反应热和焓变、燃料电池的相关知识。  
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考点分析:
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某课外小组探索利用废合金(含有铝、铁、铜)粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,其实验方案如图:

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试回答下列问题:

1)操作的名称为              ,所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒还有            

2)写出A→D反应离子方程式                    

3)滤液E经蒸发浓缩、                得绿矾晶体。

4)由滤渣FCuSO4溶液有途径I和途径两种,你认为最佳途径是       ,理由是          

5)一定温度下,某同学将绿矾配成约0.1mol/L FeSO4溶液,测得溶液的pH=3请用离子方程式解释原因:             ;该溶液中c(SO42-)-c(Fe2+)=            mol/L(填数值)

6)若要测定所配溶液中Fe2+的准确浓度,取20.00mL溶液于锥形瓶中,可再直接用下列          (填编号)标准溶液进行滴定:

a0.10mol•L-1 NaOH溶液

b0.02mol•L-1 KMnO4酸性溶液

c0.20mol•L-1 KMnO4酸性溶液

d0.10mol•L-1 KSCN溶液

滴定终点的现象是           

 

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ABCD均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图(部分产物已略去)满分5 manfen5.com

试回答:

1)若D是具有氧化性的单质,则属于主族的金属A         (填元素符号)

2)若D是金属,C溶液在储存时应加入少量D,其理由是                (用离子方程式表示)

3)若ABC为含同一种金属元素的无机化合物且B不溶于水,在溶液中AC反应生成B.请写出B转化为C的所有可能的离子方程式                                         AC反应的离子方程式                   

4)化合物B经过一系列反应可以得到单质E,将一定质量的MgE 的混合物投入500mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体.待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示.则固体混合物中Mg的质量为       NaOH溶液的物质的量浓度为      

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下列有关物质性质的说法错误的是

A.铁、铝在常温下都能被浓硫酸钝化

B.足量铝分别与含1molHCll mol NaOH的溶液反应,产生相同量的氢气

C.燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩

D.浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性

 

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3g COH2的混合气体和足量的氧气充分反应后,在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2固体,则Na2O2固体增加的质量为

A1.5g         B3g                C6g           D.无法确定

 

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类推这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中错误的是

钠与水反应生成NaOHH2;所有金属与水反应都生成碱和H2

铁露置在空气中一段时间后就会生锈,性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中

Al(OH)3Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解

不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝;也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁.

A①④            B②④            C①②④          D①②③④

 

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