【題目】甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | H-H | C-O | C≡O(shè) | H-O | C-H |
E/( kJmol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此計算ΔH1=______。已知ΔH2=-58 kJmol-1,則ΔH3=______。
已知:CO中的化學(xué)鍵是C≡O(shè),CH3OH的結(jié)構(gòu)式為。
(2)已知下列熱化學(xué)方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=―870.3 kJ·mol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=―393.5 kJ·mol-1;
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=―285.8 kJ·mol-1。
則反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH=______kJ·mol-1。
(3)中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為___。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為______________。
③工作一段時間后,當(dāng)12.8 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有____NA個電子轉(zhuǎn)移。
【答案】-99 +41-488.3CH3OHO2+4H++4e-=2H2O2.4
【解析】
(1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則根據(jù)表中數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知反應(yīng)熱△H1=1076 kJ/mol+2×436 kJ/mol-3×413 kJ/mol-343 kJ/mol-465 kJ/mol=-99kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律可知②-①即可得到反應(yīng)③,則△H3=-58 kJ/mol+99 kJ/mol=+41kJ·mol-1。
(2)已知:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=―870.3 kJ·mol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=―393.5 kJ·mol-1;
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=―285.8 kJ·mol-1。
則根據(jù)蓋斯定律可知②×2+③×2-①即得到反應(yīng)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH=-488.3 kJ·mol-1。
(3)①氫離子向右側(cè)電極移動,則右側(cè)電極是正極,左側(cè)電極是負(fù)極,發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),所以該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為CH3OH。
②負(fù)極甲醇失去電子,正極氧氣得到電子,由于存在質(zhì)子交換膜,因此該電池正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O。
③甲醇中碳原子化合價從-2價升高到+4價,失去6個電子。12.8 g甲醇的物質(zhì)的量是12.8g÷32g/mol=0.4mol,所以完全反應(yīng)生成CO2時,有2.4NA個電子轉(zhuǎn)移。
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【題目】常溫常壓下,2LNH3和2L NO具有不同的
A.氮原子數(shù)B.質(zhì)量C.分子數(shù)D.氣體的物質(zhì)的量
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【題目】短周期主族元素A、B、C、D 原子序數(shù)依次增大且最外層電子數(shù)之和為17。B、D 同主族,短周期中C原子半徑最大,B最外層電子數(shù)是次外層的3倍。下列推斷不正確的是
A. 元素B、C、D 形成的化合物的水溶液呈中性
B. 元素B、C 形成的化合物中可能既含有離子鍵又含共價鍵
C. 離子半徑從大到小的順序為D>B>C
D. 元素B 的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比D 的強
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【題目】在用Zn片、Cu片和稀硫酸組成的電池裝置中,經(jīng)過一段時間工作后,下列說法中正確的是
A. 鋅片是正極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B. 電流方向是從鋅片流向銅片
C. 溶液中的陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動
D. 電解液的PH值逐漸減少
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【題目】東晉《華陽國志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外, 曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_____。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4 藍(lán)色溶液。
① [Ni(NH3)6]SO4中 H、N、O 元素的電負(fù)性由大到小的順序為_____;SO42-的立體構(gòu)型是_________;與 SO42-互為等電子體的微粒為_____(填化學(xué)式,任寫一種)。
② 氨的沸點高于膦(PH3),原因是______; 氨是_____分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為 。
(3)元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1959kJ/mol ,INi=1753kJ/mol ,第二電離 ICu>INi 的原因是____________。
(4)銅的某種氯化物不僅易溶于水,而且易溶于乙醇和丙酮,其鏈狀結(jié)構(gòu)如圖所示,則該氯化物的 化學(xué)式為____________________,屬于_____晶體。
(5)Cu2+與乙二胺可形成上右圖所示配離子,其中所含化學(xué)鍵類型有 ____(填標(biāo)號)。
a.配位鍵 b.極性鍵 c.離子鍵 d.非極性鍵 e.金屬鍵
(6)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。
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【題目】現(xiàn)有下列幾組物質(zhì):
①35Cl和37Cl;②石墨與C60;③CH4和CH3CH2CH3;④和;
⑤CH3CH=CH2和CH2=CH—CH=CH2;⑥(CH3)2CHCH3和;⑦和。
(1)互為同位素的是___________________(填序號,下同)。
(2)互為同分異構(gòu)體的是__________________。
(3)互為同系物的是_______________________。
(4)互為同素異形體的是_________________________。
(5)屬于同一種物質(zhì)的是__________________________。
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【題目】設(shè)NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 1 L 1 mol·L-1的NaHCO3 溶液中含有HCO3-的數(shù)目為NA
B. 78 g 苯含有C=C 雙鍵的數(shù)目為3NA
C. 常溫常壓下,6. 72 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0. 1NA
D. 冰醋酸和葡萄糖的混合物30g含有碳原子數(shù)為NA
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【題目】根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空。已知反應(yīng)①是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng),反應(yīng)⑤是實驗室鑒定化合物E的反應(yīng)(E能引起溫室效應(yīng))。
(1)單質(zhì)L是________;化合物A是________。
(2)圖中除反應(yīng)①以外,還有兩個用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng),是________和________(填代號)。它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是:____________________和_____________________。
(3)E和K、J混合溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。此反應(yīng)的發(fā)生說明了___________________________________________________________。
(4)把K、J混合固體放入少量濃鹽酸中,則其反應(yīng)的現(xiàn)象是____________。
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