【題目】煤的氣化是高效、清潔的利用煤炭的重要途徑之一.
(1)焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法.已知:
①C(s)+O2 (g)=CO2 (g)△H=﹣393.5kJmol﹣1
②CO(g)+ O2 (g)=CO2 (g)△H=﹣283.0kJmol﹣1
③H2(g)+ O2 (g)=H2O (g)△H=﹣241.8kJmol﹣1
則碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是 , 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度的升高將(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)CO可以與H2O(g)進一步發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0.在甲、乙兩個恒容密閉容器中,起始時按照表數(shù)據(jù)進行投料,在800℃時達到平衡狀態(tài),K=1.0.
H2O | CO | CO2 | H2 | |
甲 n/mol | 0.10 | 0.30 | 0.10 | 0.50 |
乙 n/mol | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 |
起始時,甲容器中反應(yīng)向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進行;平衡時,乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為 .
(3)以CO為燃料制作燃料電池,電池的正極通入O2和CO2 , 負極通入CO,電解質(zhì)是熔融碳酸鈉,寫出工作時正極的電極反應(yīng)式: , 若使用該電池電解熔融Al2O3制取10.8g Al,則理論上需要氧氣的體積為(標準狀況下)L.
(4)將(2)中生成的混合氣用過量的NaOH溶液吸收,得到的溶液中有一種溶質(zhì)可以水解,請寫出其水解的離子方程式: , .
【答案】
(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;增大
(2)逆反應(yīng);50%
(3)O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣;6.72
(4)CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣;HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣
【解析】解:(1)在25℃、101kPa時,H2與O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的熱量,其熱化學(xué)方程式為:H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8 kJ/mol,
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
②CO(g)+ O2(g)═CO2(g)△H=﹣283.0kJ/mol
③H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8 kJ/mol,
根據(jù)蓋斯定律,①﹣③﹣②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJmol﹣1 , 由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以升高溫度平衡正移,K增大;
所以答案是:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;增大;(2)甲容器中:Qc= = = >1=K,所以反應(yīng)向逆反應(yīng)進行;
令參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為nmol,則:
CO(g)+ | H2O(g) | CO2(g)+ | H2(g) | ||
開始(mol): | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | |
變化(mol): | n | n | n | n | |
平衡(mol): | 0.1-n | 0.1-n | n | n |
由于反應(yīng)前后氣體的體積不變,可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù),故 =1,解得n=0.05,故CO的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=50%,
所以答案是:逆反應(yīng);50%;(3)以CO為燃料制作燃料電池,電池的正極通入O2和CO2 , 負極通入CO,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,依據(jù)原電池反應(yīng)原理可知負極是一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳的過程,正極上氧氣得到電子被還原,與二氧化碳反應(yīng)生成CO32﹣ , 電極方程式為:O2+4e﹣+2CO2=2 CO32﹣;
若使用該電池電解熔融Al2O3制取10.8g Al,結(jié)合電解反應(yīng)化學(xué)方程式計算,2Al2O3 4Al+3O2↑;n(Al)= =0.4mol
依據(jù)電子守恒得到:O2~4e﹣~ Al,
則理論上需要氧氣物質(zhì)的量為0.3mol,氧氣的體積為(標準狀況下) 6.72L,
所以答案是:O2+4e﹣+2CO2=2 CO32﹣;6.72(4)因(2)中生成的混合氣含有CO2 , 用過量的NaOH溶液吸收生成Na2CO3 , 為強堿弱酸鹽,水解呈堿性,離子方程式為CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ , HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣ ,
所以答案是:CO32﹣H2OHCO3﹣+OH﹣、HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣ .
【考點精析】本題主要考查了化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識點,需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%才能正確解答此題.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列裝置所示的實驗中,能達到實驗?zāi)康氖牵?/span> )
A.分離碘和酒精
B.除去Cl2中的HCl
C.實驗室制氨氣
D.排水法收集NO
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】T°C時,在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)C(s)△H<0,按照不同配比充入A,B,達到平衡時容器中A,B濃度變化如圖中曲線(實線)所示,下列判斷正確的是( )
A.T°C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為4
B.c點沒有達到平衡,此時反應(yīng)向逆向進行
C.若c點為平衡點,則此時容器內(nèi)的溫度高于T°C
D.T°C時,直線cd上的點均為平衡狀態(tài)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把一定量的Na2O2和NaHCO3的混合粉末分為兩等份,將其中一份加入到100mL稀鹽酸中恰好完全反應(yīng),生成的氣體干燥后體積為2.24L(標況);再將此氣體通入另一份混合物中,恰好完全反應(yīng)后,得到O2 2.016L(標況),則加入稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度是( )
A.3.4mol/L
B.0.2mol/L
C.1.8mol/L
D.3.6mol/L
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×105。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。
下列判斷正確的是
A. 增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B. 第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃
C. 第二階段,Ni(CO)4分解率較低
D. 該反應(yīng)達到平衡時,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液能與KMnO4溶液反應(yīng).某化學(xué)小組研究發(fā)現(xiàn),少量MnSO4可對該反應(yīng)起催化作用.為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下:
(1)常溫下,探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響,設(shè)計如下實驗,則A= , C= , E=
實驗編號 | 溫度 | 初始pH | 0.1mol/L草酸溶液體積/mL | 0.01mol/LKMnO4 | 蒸餾水體積/mL | 待測數(shù)據(jù)(混合液褪色時間/s) |
① | 常溫 | 1 | 20 | 50 | 30 | t1 |
② | 常溫 | A | B | C | 30 | t2 |
③ | 常溫 | 2 | 40 | D | E | t3 |
(2)該反應(yīng)的離子方程式 .
(3)若t1<t2 , 則根據(jù)實驗①和②得到的結(jié)論是 .
(4)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)每組實驗反應(yīng)速率隨時間的變化總是如圖,其中t1~t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:
①;②
(5)化學(xué)小組用滴定法測定KMnO4溶液物質(zhì)的量濃度:取ag草酸晶體(H2C2O42H2O,摩爾質(zhì)量126g/mol)溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液置于錐形瓶中,加入適量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至終點,重復(fù)滴定三次,平均消耗KMnO4溶液VmL.滴定到達終點的現(xiàn)象是:;實驗中所需的定量儀器有(填儀器名稱).該KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】材料與化學(xué)密切相關(guān),表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是
選項 | 材料 | 主要化學(xué)成分 |
A | 普通水泥、普通玻璃 | 硅酸鹽 |
B | 剛玉、金剛石 | 三氧化二鋁 |
C | 天然氣、可燃冰 | 甲烷 |
D | 光導(dǎo)纖維、石英 | 二氧化硅 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人們已步入“4G”時代,以光導(dǎo)纖維為基礎(chǔ)的高速信息通道尤為重要.制造光導(dǎo)纖維的材料是( )
A.銅合金
B.橡膠
C.聚乙烯
D.二氧化硅
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com