【題目】甲醇(CH3OH)是一種優(yōu)質(zhì)燃料,(1)已知一定條件下88gCO2和足量氫氣完全反應(yīng)可生成氣態(tài)甲醇(CH3OH)和水蒸汽并放出98kJ的熱量。 請回答:
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: __________________________________________。
(2)為探究用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗:在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖。請回答:
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的反應(yīng)速率:υ(H2)=______。
②下列措施中能使υ(CO2)增大的是______。
A 加入催化劑 B 充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
C 將H2O(g)從體系中分離 D 升高溫度
③能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______。
A 恒溫、恒容時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化 B 恒溫、恒容時,容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化 C 一定條件下,CO2、H2和CH3OH的濃度不再變化 D 一定條件下,單位時間內(nèi)消耗3molH2的同時生成1molCH3OH E 有2個C=O鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂
(3)甲醇—空氣堿性燃料電池在生活中有著廣泛的應(yīng)用,寫出該電池正極的電極反應(yīng)式_____________。
【答案】CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ/mol 0.225 molL-1min-1 AD AC O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】
(1)根據(jù)n=m/M,計算88gCO2和氫氣化合生成甲醇和水放出的熱量,結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變寫出;
(2)①υ=△c/△t和同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計量數(shù)之比,求反應(yīng)速率;
②根據(jù)升高溫度,增大濃度,增大壓強(qiáng),加入催化劑等可以加快反應(yīng)速率判斷如何增加CO2的反應(yīng)速率;
③可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,同種物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等,用不同的物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率時等于計量數(shù)之比;平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變。
(3)甲醇燃料電池中,正極O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。
(1)88gCO2的物質(zhì)的量為2mol,2molCO2完全反應(yīng)可以放出98kJ的熱量。根據(jù)原子守恒,配平化學(xué)方程式,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),化學(xué)方程式中為1molCO2參加反應(yīng)完全反應(yīng)時放出的熱量為49kJ。熱化學(xué)方程式需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的狀態(tài),以及焓變,熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=﹣49.0kJ/mol;
(2)①根據(jù)圖示,從反應(yīng)到平衡時,CO2的濃度從1mol·L-1降低到0.25mol·L-1,共用時10min。根據(jù)υ(CO2)=;同一化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則有υ(CO2):υ(H2)=1:3,可得υ(H2)=0.225mol·L-1·min-1。
②A.加入催化劑,可以降低反應(yīng)活化能,增大化學(xué)反應(yīng)速率,A符合題意;
B.充入He,雖然體系的壓強(qiáng)增大,但是CO2的濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變;B項不符合題意;
C.將H2O從體系中分離的瞬間,CO2的濃度不變,CO2的速率不變;C項不符合題意;D.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,D項符合題意;
答案為AD;
③A.恒溫恒容時,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生改變,則壓強(qiáng)發(fā)生改變,當(dāng)壓強(qiáng)不變的時候,說明各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到了平衡;A項符合題意;
B.,各反應(yīng)物均為氣體,m總不變,恒容容器,V不變,說明密度一直不變,密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡;B項不符合題意;
C.達(dá)到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)消耗的速率和生成的速率相等,所以各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,C項符合題意;
D.消耗H2為正反應(yīng)速率,生成甲醇也是正反應(yīng)速率,無法得知正逆反應(yīng)是否相等,無法得知是否平衡;D項不符合題意;
E.C=O鍵斷開,表示的為正反應(yīng)速率,H-H鍵斷開也表示正反應(yīng)速率,無法得知正逆反應(yīng)是否相等,無法得知是否平衡;E項不符合題意;
答案為AC;
(3)甲醇-空氣燃料電池,正極的反應(yīng)物為O2。電解質(zhì)溶液為堿性,氧氣得到電子和水反生生成OH-,電極方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖中A、B、C分別是三種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)模型:
請回答下列問題:
(1)A、B兩種模型分別是有機(jī)物____模型和___模型。
(2)A及其同系物的分子式符合通式____(用n表示)。當(dāng)n=____時,烷烴開始出現(xiàn)同分異構(gòu)體。
(3)A、B、C三種有機(jī)物中,所有原子均共面的是___(填名稱)。結(jié)構(gòu)簡式為的有機(jī)物中,處于同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)至少為____。
(4)有機(jī)物C不具有的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)是_____(填字母序號)。
a.是碳碳雙鍵和碳碳單鍵交替的結(jié)構(gòu) b.有毒、不溶于水、密度比水小
c.不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 d.一定條件下能與氫氣或氧氣反應(yīng)
(5)等質(zhì)量的三種有機(jī)物完全燃燒生成H2O和CO2,消耗氧氣的體積(相同狀況下)最大的是__(填A(yù)、B、C)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】尼龍66廣泛用于制造機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件,亦可制成薄膜用作包裝材料,其合成路線如圖所示(中間產(chǎn)物E給出了兩條合成路線)。
已知:R—ClR—CNR—CH2NH2
完成下列填空:
(1)寫出反應(yīng)類型:反應(yīng)②________;反應(yīng)③________。
(2)寫出化合物D的結(jié)構(gòu)簡式:_____________________________________。
(3)寫出一種與C互為同分異構(gòu)體,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式:________________________。
(4)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:________________________________________________________________。
(5)下列化合物中能與E發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是________。
a.NaOH B.Na2CO3
c.NaCl D.HCl
(6)用化學(xué)方程式表示化合物B的另一種制備方法(原料任選):_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:(C6H10O5)nC6H12O6CH2OH(CHOH)4COOH。 下列說法正確的是( )
A. (C6H10O5)n和C6H12O6互為同系物
B. 反應(yīng)②屬于加成反應(yīng)
C. 向①反應(yīng)后的溶液中直接滴加銀氨溶液并加熱,可驗證C6H12O6的生成
D. 1 mol CH2OH(CHOH)4COOH最多消耗6 molNa
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯是重要的化工原料,其分子結(jié)構(gòu)具有對稱美,下列說法正確的是( )
A.苯分子中只含有碳碳單鍵B.苯能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)
C.苯分子中所有原子位于同一平面D.苯能使KMnO4溶液褪色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式 :①苯的硝化反應(yīng): ________ ②淀粉水解的化學(xué)方程式: __________
Ⅱ?qū)懗鱿铝形镔|(zhì)的電子式 :CaCl2________;HClO________;Na2O2________;CO2________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨著生活水平的提高,人們越來越注重營養(yǎng)均衡。下列營養(yǎng)物質(zhì)屬于高分子化合物的是( )
A.油脂B.蛋白質(zhì)C.蔗糖D.葡萄糖
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在無色溶液中大量共存的一組離子是
A. Cu2+、SO42—、OH—、K+ B. Fe3+、NO3—、Cl—、H+
C. K+、CO32—、Cl—、H+ D. H+、Na+、Cl—、SO42—
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示進(jìn)行實驗,下列說法不正確的是
A. 石蕊試液變紅說明SO2的水溶液顯酸性
B. 品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色原因不相同
C. BaCl2溶液中開始沒有明顯現(xiàn)象,一段時間后緩慢出現(xiàn)渾濁,該渾濁為BaSO3
D. 該實驗說明SO2的性質(zhì)具有多樣性
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