(10分)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)  △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是_____________。
A.隨時將CH3OH與反應(yīng)混合物分離
B.降低反應(yīng)溫度
C.增大體系壓強(qiáng)
D.使用高效催化劑
(2)乙醇燃料電池具有很高的實用價值。下圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為           

(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)  △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為
                                                                   
(4)在容積為2L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為2mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請回答:

①在上述三種溫度中,曲線Z對應(yīng)是        
②利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常數(shù)K =                  。
(1)CD      (2)CH3CH2OH+H2O-4e=CH3COOH+4H+   
(3)CH3OH(g)+3/2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g)  △H=-651kJ·mol-1 
(4)①270℃      ②4

試題分析:(1)增大濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)和使用催化劑都能加快化學(xué)反應(yīng)速率,否則,化學(xué)反應(yīng)速率會降低,故選CD。(2)原電池中的負(fù)極失去電子,又因是酸性的燃料電池,所以負(fù)極反應(yīng)式為:CH3CH2OH+H2O-4e=CH3COOH+4H。(3)將(3)中第2個熱化學(xué)方程式*2在和(3)中的第一個熱化學(xué)方程式疊加再減去題中的熱化學(xué)方程式即可得解為:CH3OH(g)+3/2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g)  △H=-651kJ·mol-1
點評:本題考查學(xué)生有關(guān)化學(xué)平衡以及熱化學(xué)知識,學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識來回答,難度較大。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)說法正確的是
A.對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),壓縮氣體體積使壓強(qiáng)增大(其他條件不變),則SO2的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)K也增大
B.電解法精煉銅時,精銅作陽極,粗銅作陰極
C.在硫酸鋇懸濁液中加入足量飽和Na2CO3溶液處理,向所得沉淀中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.CH3COOH溶液加水稀釋后,電離程度增大,溶液中的值不變

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

在高溫高壓下CO具有極高的化學(xué)活性,能與多種單質(zhì)或化合物反應(yīng)。
(1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),則可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有           。(填字母)
a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變            b.容器中H2濃度與CO濃度相等
c.容器中混合氣體的密度保持不變    d.CO的生成速率與H2的生成速率相等
(2)CO一空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為              。
(3)一定條件下,CO與H2可合成甲烷,反應(yīng)方程式為:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)
①一定條件下,該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是              。
②已知H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和890,0 kJ·mol-1。
寫出CO與H2反應(yīng)生成CH4和CO2的熱化學(xué)方程式:                  。
(4)工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反應(yīng)方程式為:                           
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)   △H=-29.1 kJ·mol-1
科研人員對該反應(yīng)進(jìn)行了研究.部分研究結(jié)果如下:

①從反應(yīng)壓強(qiáng)對甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率"看,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是            。
②實際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是            。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

化學(xué)中常用圖像直觀的描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果。下列圖像描述正確的是:
A.根據(jù)圖①可判斷反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的ΔH<0
B.圖②表示25℃時,用0.1 mol·L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液的pH隨加入酸體積的變化
C.根據(jù)圖③(S表示溶解度),A點表示T1oC時甲為飽和溶液,乙溶液未飽和。
D.根據(jù)圖④可判斷可逆反應(yīng)“A2(g)+3B2(g)2AB3(g)”的ΔH>0

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

化學(xué)中圖象可以直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果,下列圖像描述正確的是( )
A.圖5表示化學(xué)反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的能量變化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H =183kJ·mol-1
B.圖6表示室溫時用0.1mol·L-1鹽酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH隨加入酸體積變化
C.圖7表示體積和pH均相同的HCl和CH3COOH兩種溶液中,分別加入足量的鋅,產(chǎn)生H2的體積隨時間的變化,則a表示CH3COOH溶液
D.圖8表示10mL0.1mol/LNa2CO3和NaHCO3兩種溶液中,分別滴加0.1mol/LHCl,產(chǎn)生CO2的體積隨鹽酸體積的變化,則b表示Na2CO3溶液

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(9分)丙烷在燃燒時能放出大量的熱,它是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol
(1)寫出表示丙烷氣體燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                  
(2)現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后體系達(dá)到平衡,經(jīng)測定,H2為0.8mol,則υ(H2)=           ,此過程吸收的熱量為_______________________。
(3)對于反應(yīng)CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
在一個絕熱的固定容積的容器中,判斷此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是             
①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變  ④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化         ⑥υ(CO2)=υ(H2O)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(12分)丙烷在燃燒時能放出大量的熱,它是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。  
已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol
(1)反應(yīng)C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l)的△H=           
(2)現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后體系達(dá)到平衡,經(jīng)測定,H2為0.8mol,則v(H2)=            ,此過程吸收的熱量為________________________.
(3)依據(jù)(1)中的反應(yīng)可以設(shè)計一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體;燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2—。在電池內(nèi)部O2—由____極移向____極(填“正”或“負(fù)”);電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為                 。
(4)用上述燃料電池用惰性電極電解足量Mg(NO32和NaCl的混合溶液。電解開始后陰極的現(xiàn)象為____                                            

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分)鉻是人體必需元素,如含量不足會影響糖類和脂類的代謝,過高則會引起急性中毒。有關(guān)含鉻化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下

回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)中需用氧化劑的是      (填編號)。
(2)工業(yè)上處理含Cr2O72-的廢水時,一般將劇毒的Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,以碳為陰極,鐵作陽極,電解處理含NaCl、Cr2O72-的酸性廢水。寫出電極反應(yīng)和溶液中進(jìn)行的反應(yīng)的離子方程式:
陽極                  陰極                 
溶液中                  
(3)反應(yīng)⑤是可逆反應(yīng),在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸,溶液由黃色逐漸變成橙色,寫出該反應(yīng)的離子方程式                                            。

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同步練習(xí)冊答案