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甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下含成甲醇...

既是要的化原料,又是电动公交车的洁能源,利用水煤气在一定条件下含成甲,发生的反应为:CO (g) +2H2(g)CH3OH(l)   △H=?

(1)己知CO、H2、CH3OH的燃烧热分别为283.0kJ/mol,285.8kJ/mol,726.5kJ/mol 则H=______

(2)在一容积为2L的容密闭容器中加入0.2mol CO和0.4mol H2发生如下反应:CO (g) +2H2(g)CH3OH(g),实验测得T1T2物质的量随时间的变化如表所示,下列说法正确的是

①由上述数据可以判断:T1_____T2

②T1℃时,0~20minH2的平均反应速率v(H2)=_________

该反应T1达到平衡后时提反应速率和甲的生成,以下措施一定可行的是_____(选填编号)

A.改用高效催化剂        B.升高温度   C.缩小容器体积    D.分离出甲醇    E.增加CO的浓度

(3)若保持T1不变,起始时加入CO、H2、CH3OH的物质的分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时,仍与原平衡等效,a、b、c应该满足的条件___________

(4)当反应在T1达到20min时,控制体积不变迅速将0.02molCO0.04molH20.18molCH3OH同时投入体系中,后在恒压条件下,反应在40min时到平衡,请在中画出20〜40min内容器中 H2浓度的变化趋势曲线:___________

(5)在以CH3OH(l)为燃料的燃料电池中,电解溶液为酸性,则负极的电极反应式为__________理想状态下,该燃料电池耗2mol甲所能产生的最大电能为1162.4kJ则该燃料电池的理论效率为______。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能之比)

 

-128.1kJ/mol < 0.006mol/(L·min) C、E a+c=0.2,b+c/2=0.4 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 80% 【解析】本题考查盖斯定律的应用、化学反应速率的计算和影响因素,等效平衡以及影响平衡的因素,化学图像和燃料电池等知识,利用基础知识解答。 (1)因为CO、H2、CH3OH的燃烧热分别为283.0kJ/mol,285.8kJ/mol,726.5kJ/mol,所以①CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol、②H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol、③CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol,根据盖斯定律,①+2×②-③得CO (g) +2H2(g) CH3OH(l)的△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+726.5kJ/mol=-128.1kJ/mol。 (2)①根据上述分析,CO和氢气反应生成甲醇的反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,达平衡时甲醇的物质的量减少,再根据表格提供的数据可判断,T1℃
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厂用一固体废渣(主要成份为Al2O3·Cr2O3,还含有FeOSiO2)为主要原料回收利用生产矾钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O),同时制备明矾(KAl(SO4)2·12H2O)其主要工艺流程如:

己知:NaBiO3不溶于冷水,在碱性条件下能将Cr3+氧化为CrO42-

(1)I、II目的是___________

(2)实验室中操作的名称为_______________

(3)己知:Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39,Ksp[Al(OH)3]=10-33当pH=5.6时Cr(OH)3开始沉淀。室温下,II中需调节溶液pH范围___________(质离子浓度小于1×10-6mol/L视为沉淀完全)

(4)写出中发生反应的离子方程式_____________

(5)IV中酸化用硫酸而不用盐酸酸化,理由是_____________(结合化学方程式回答)

(6)写出溶液F和硫酸溶液反应的离子方程式_________若用足量二氧化碳通入F中,则生成的溶液中离浓度关系为___________

 

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碱式碳酸(Cu2(OH)2CO3是名的矿宝石孔雀石的主要成分,用广泛,如在无机工业中用于制造各种化合物,有机工业中用作有机合成化剂等等,某化学小组为了探究碱式碳酸生成条件对其产率的影响,设计了如下实验

设计原理:取一定体积的酸钠溶液(0.5mol/L)于100mL烧杯中,进行加热,恒温后将硫酸铜溶液(5.00mL. 0.5mol/L)在不断搅拌下以一定速度逐滴加入到上述酸钠溶液反应达平衡后,静止,减压过滤,洗涤烘干,即得到最终产品,同时有气体放出

(1)反应原理为:________________

(2)探究反应原料用量比对反应产物的影响

该化学小组根据所提供试剂设汁两个实验来说明反应原料用量对产品的影响

提供试剂0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/LCuSO4溶液

请填下表的空白处:

 

硫酸铜溶液体积/mL

2.0

2.0

2.0

2.0

碳酸钠溶液体积/mL

1.6

2.0

 

2.8

Na2CO3/CuSO4mol/)

0.8

1

 

1.4

 

通过实验画图可知:当比值为______碱式碳酸铜产最好

(3)反应度对产率的影响

在三支试加入2.0mL0.5 mol/LCuSO4溶液另取四支试管各加入由上述实验得到的合适用的0.5 mol /L Na2CO3溶液从这两列试管中各取一支将它们分別于室温、30℃、50℃、100℃的环境中数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振荡并观察现象,发现:沉淀颜色分别为色沉淀,绿色沉淀深绿色沉淀,绿色中带有黑色沉淀,实验结果也如上图所示,请思考,为什么度过髙产率反而下降_______,该实验加热方式为____________

(4)分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数

将已准确称的0.5g试样样品放入300mL的锥形瓶中,加入5mL醋酸,适热使其溶解,再用l00mL水将其稀释。加入2.5gKI振荡混合,经过5分钟后,加入数滴淀粉溶液,0.1mol/L钠溶液进行滴定。当_______时即达滴定的终点

反应的原理:2Cu2++4I- =2CuI+I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

0.lmol/L40 mL那么试样中铜的质量百分率为________该溶液的滴定_______(毎毫升标准溶液相当于被测物质的质量,单位是g/mL或mg/mL)(保留三位有效数字)

 

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实验测得pH=1.0的某溶液中还可能大量存在:Na+、Fe2+Al3+、NH4+、SO42-、Cl-的若干种离子,现进行了如下实验:

步骤I. 取该溶液10.0mL加入过量1.0mol/LBa(NO3)2溶液,产生白色沉淀A和无色气体BB遇空气立即变为红棕色:

步骤II. I所得的溶液中加入过量1.0mol/LNaOH溶液,有红褐色沉淀C和无色刺激性气体D生成用铂丝取所得溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色

步骤III. II所得的溶液中通入过量CO2沉淀E生成下列推断错误的是(    )

A. 步骤I中白色沉淀A的化学式为BaSO4

B. 步骤Ⅱ中产生沉淀C的反应:Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3

C. CO2先后分别与 NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应

D. 原溶液一定含有:Na+、Fe2+Al3+、SO42-

 

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—定温度下,列溶液的离子浓度关系式正确的是(   )

A. pH=5 H2S溶液中,c(H+)>c(HS-)=1×10-5mol/L

B. 将等物质的量的Na2CO3NaHCO3混合溶水中:

C. pH之和为14的H2C2O4NaOH 溶液混合:c(Na+)>c(H+)>c(OH-)>c(HC2O4-)

D. 0.1 mol / L 的硫酸铵溶液中:c(SO42-)>c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)

 

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碱性化钒(VB2)空气电池工作时反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5用该电池电解100mL 硫酸铜溶液,实验装置如图所示(b、c均为惰性电极),当外电路中通过0.02mol电子时B装置两极共收集到0.224L气体(标准状况)下列说法正确的是(   )

A. 电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生

B. VB2为负极,电极反应为:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+

C. 电池内部OH-移向a电极溶液pH保持

D. 忽略溶液体积变化,电解后B装置中溶液的pH为1

 

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试题属性
  • 题型:简答题
  • 难度:中等

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