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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,请回答下列问题 (1)一定温度下...

甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,请回答下列问题

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(1)一定温度下,在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).

①下列情形不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.混合气体总物质的量不变

C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.B、C两点的平衡常数K(B)         K(C)(填“>”、“=”或“<”)

③某温度下,将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,CO的转化率=          ,此温度下的平衡常数K=          (保留二位有效数字).

(2)常温下,将V mL、0.20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中,充分反应,溶液pH=7,此时V          20.00mL(填“>”、“=”或“<”);当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时,溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序          

(3)温度650℃的熔融盐燃料电池,用(CO、H2)作反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,镍作电极,用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质.该电池的正极反应式为            

(4)己知:CH3OH、H2的燃烧热(△H)分别为﹣726.5kJ/mol、﹣285.8kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是           

 

 

(1)①C;②>;③75%;1.3; (2)<;c(Na+)>c(HCOO﹣)>c(OH﹣)>c(H+); (3)O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣; (4)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=﹣130.9 kJ/mol. 【解析】(1)①A.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错误; B、该反应是一个前后气体系数和变化的反应,当混合气体总物质的量不变,达到化学平衡状态,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正确; 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错误. 故答案为:C; ②根据图中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系,当温度升该时,一氧化碳的转化率逐渐减小,所以化学平衡向左移动,所以平衡常数减小,又C点温度比B高,所以K(B)>K(C),故答案为:>; ③将2.0mol CO和6.0mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,则 CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g) 初始浓度:1.0 3.0 0 变化浓度:0.75 1.5 0.75 平衡浓度:0.25 1.5 0.75 CO的转化率=×100%=75%, 此温度下的化学平衡常数K==≈1.3,故答案为:75%;1.3; (2)CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,反应生成的甲酸钠是强碱弱酸盐,水解呈碱性,需溶液呈中性pH=7,需少加碱,所以常温下,将V mL、0.20mol•L﹣1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol•L﹣1甲酸溶液中,充分反应,V<20.00mL溶液呈中性pH=7,c(H+)=c(OH﹣);当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时,溶液显碱性,甲酸根离子水解浓度减小,溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HCOO﹣)>c(OH﹣)>c(H+); (3)正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子而发生还原反应,电极反应式为:O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣,故答案为:O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣; (4)由H2(g)的燃烧热△H为﹣285.8kJ•mol﹣1知,1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ, 即①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ•mol﹣1; CH3OH、H2的燃烧热为﹣726.5kJ/mol,得到1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式, ②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=﹣726.5kJ•mol﹣1, 由盖斯定律可知,3×①﹣②得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=﹣130.9 kJ•mol﹣1, 【点评】本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡移动以及化学平衡常数、离子浓度大小比较、电极方程式的书写等,题目涉及的知识点较多,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力,题目难度中等.  
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如图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图.回答下列问题:

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(1)利用图装置制备纯净、干燥的氯气.

①圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为       ;若有6mol的HCl参加反应则被氧化的HCl为      mol.

②烧杯E中溶液的作用(用离子方程式表示)为                

(2)利用图装置证明SO2具有漂白性、还原性及生成气体中含有CO2.圆底烧瓶内加入碳,a中加入浓硫酸,B、D中均为少量品红溶液,C中为足量酸性高锰酸钾溶液,E中为澄清石灰水.

①证明SO2具有漂白性的装置是           

②证明SO2具有还原性的现象是           

③证明生成气体中含有CO2的现象是          

④D装置的作用是        

 

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无色的混合气体甲中可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100mL气体甲经过图实验处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则气体甲的组成可能为

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A.NH3、NO2、N2    B.NH3、NO、CO2    C.NH3、NO2、CO2    D.NO、CO2、N2

 

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如图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量.下列选项编号对应的曲线编号错误的是

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A.向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl至过量

B.向澄清石灰水中通入SO2至过量

C.向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量

D.向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量

 

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对某酸性溶液(可能含有Br,SO42﹣,H2SO3,NH4+)分别进行如下实验:

①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;

②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;

③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸.

对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是

A.Br    B.SO42﹣    C.H2SO3    D.NH4+

 

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下列离子方程式正确的是

A.FeCl3溶液中滴加过量Na2S溶液:2Fe3++S2﹣2Fe2++S↓

B.将Na2O2固体投入H218O中:2Na2O2+2H218O4Na++4OH+18O2

C.向NH4Al(SO42溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣完全沉淀:NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OHAl(OH)3↓+NH3•H2O+2BaSO4

D.少量CO2通入苯酚钠溶液中:2C6H5O+CO2+H2O2C6H5OH+CO32﹣

 

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