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甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。 I:...

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。

I: CH4(g)+H2O(g)CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ·mol-1

II:CO(g)+2H2(g)CH3OH (g)  △H =-129.0 kJ·mol-1

(1)CH4(g)H2O(g)反应生成CH3OH (g)H2(g)的热化学方程式为                   

(2)1.0 mol CH42.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为              

②100℃时反应I的平衡常数为                        

(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是              (填字母序号)。

A.c ( H2 )减少

B.正反应速率加快,逆反应速率减慢

C.CH3OH 的物质的量增加

D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 E.平衡常数K增大

(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程

①写出阳极电极反应式                                  

②请写出除去甲醇的离子方程式                          

 

(1)CH4(g)+H20(g)==CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0 KJ/mol (2)0.03mol/(L·min); 0.0225 (3)C、D (4) Co2+ —e-== Co3+ , 6Co3++ CH3OH + H2O==CO2↑ + 6Co2+ + 6H+ 【解析】 试题分析:(1)根据盖斯定律,I + II 得:CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H20(g)==CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0 KJ/mol;(2)①100 ℃达到平衡甲烷的转化率为50%,时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为=0.03mol/(L·min); ② 0.0225 (3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H =-129.0 kJ·mol-1;将容器的容积压缩, c ( H2 )增大;正反应速率加快,逆反应速率加快; 平衡正向移动,CH3OH 的物质的量增加 ;平衡正向移动,所以重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 ;温度不变平衡常数K不变;(4)①阳极发生氧化反应,电极反应式Co2+ —e-== Co3+;②Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2,除去甲醇的离子方程式6Co3++ CH3OH + H2O==CO2↑ + 6Co2+ + 6H+。 考点:本题考查燃料电池、反应速率、化学平衡。  
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10mL某种气态烃,在50mL氧气中完全燃烧,得到液态水和体积为35mL的混合气体(所有气体体积都是在同温同压下测定),则下列烃中符合题意的烃是(    )

A. CH4    B. C2H2    C. C3H8    D. C2H6

 

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现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液  ②39%的乙醇溶液  ③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是(  )

A.分液、萃取、蒸馏

B.萃取、蒸馏、分液

C.分液、蒸馏、萃取

D.蒸馏、萃取、分液

 

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下列说法正确的是(    )

A. 丙烷没有同分异构体

B. CH(CH3)2CH2CH2CH3 的一氯代物有4种

C. 二氯苯有3种,则四氯苯有6种

D. CH3OHCH2OH-CH2OH都属于醇,互为同系物

 

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分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。

下列关于分枝酸的叙述正确的是(    )

A. 分枝酸的分子式为C10H12O6

B. 分枝酸属于芳香化合物

C. 分枝酸能发生酯化反应、加成反应

D. 分枝酸分子中含有3种官能团

 

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一种碳纳米管能够吸附氢气,用这种材料制备的二次电池原理如下图所示,该电池的电解质溶液为6 mol/L的 KOH溶液。 

下列说法中正确的是(    )

A. 放电时K+ 移向负极

B. 放电时电池正极的电极反应为NiO(OH) + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH-

C. 放电时电池负极的电极反应为H2 - 2e- = 2H+

D. 该电池充电时将碳电极与外接电源的正极相连

 

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