【題目】甲醇燃料電池被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車候選動(dòng)力源

(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJ·mol-1

②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2

已知H2(g)+ O2(g)=H2O(g) H =-241.8 kJ·mol-1,則反應(yīng)②的△H2= 。

(2)工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室模擬該反應(yīng)并進(jìn)行分析,下圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線

①該反應(yīng)的焓變△H__________0(填“>” “<”或“=”)。

②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1__________K2(填“>”“<”或“=”)

③現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO和3molH2,測(cè)得CO 和CH 3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

從反應(yīng)開始到平衡,CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=__________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=__________

④恒容條件下,達(dá)到平衡后,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO )增大的有__________

A.升高溫度 B.充入He(g)

C.再充入1molCO 和3molH2 D.使用催化劑

【答案】

(1)-192.8(2)<>0.075mol/L(2分),1.33(3分)④C

【解析】

試題分析:(1)②-①,整理可得:H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H =△H2-49.0 kJ/mol =-241.8kJ/mol,則△H2= -192.8kJ/mol。

(2)①升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短,所以溫度T2>T1,由于升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以反應(yīng)的焓變?chǔ)<0;②升高溫度,平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小。由于溫度T1<T2,所以在這兩個(gè)溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1>K2。

由圖像可知,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)c(CO)=0.75mol/L,則從反應(yīng)開始到平衡,CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.075mol/L。平衡時(shí),c(CO)=0.25mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K==1.33

對(duì)于可逆反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H <0。A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),n(CH3OH)減小,n(CO)增大,則n(CH3OH)/n(CO)減; B.恒容條件下,充入He(g),平衡不發(fā)生移動(dòng),則n(CH3OH)/n(CO)不變;C.恒容條件下,再充入1molCO 和3molH2,平衡正向移動(dòng),能使n(CH3OH)/n(CO )增大; D.使用催化劑,平衡不發(fā)生移動(dòng),則n(CH3OH)/n(CO)不變;故選C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子中,在酸性溶液中能大量共存的離子組是(
A.Na+、MnO4、Mg2+、NO3
B.Na+、Ba2+、SO42、Br
C.K+、SCN、Fe3+、Cl
D.K+、AlO2、Cl、SO42

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【題目】電解硫酸銅溶液要達(dá)到如下三個(gè)要求:①陽(yáng)極質(zhì)量減小,②陰極質(zhì)量增加,③電解過程中Cu2+濃度不變。則可選用的電極是(  )

A.石墨作陽(yáng)極,鐵作陰極

B.粗銅(含F(xiàn)e、Ni、Zn)作陽(yáng)極,純銅作陰極

C.純銅作陽(yáng)極,鐵作陰極

D.鐵作陽(yáng)極,純銅作陰極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素W、X、Y、Z分別屬于三個(gè)周期,其原子序數(shù)依次增大,Y的原子半徑是短周期主族元素中最大的。由W、X、YZ組成的物質(zhì)之間存在下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中m是元素Y的單質(zhì), n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,s的水溶液常用作漂白劑和消毒劑。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)Y的元素符號(hào)是_____。常溫時(shí)Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的水溶液pH____7(填 大于、小于或等于)。

(2)X的元素符號(hào)是_____,它位于元素周期表中第____周期第____族,它與同主族相鄰元素相比,非金性更強(qiáng)的是_______,能說明這一強(qiáng)弱關(guān)系的事實(shí)是______________。

(3)r的化學(xué)式是_______,p中存在的化學(xué)鍵類型是_________用電子式表示q的形成過程________。

(4)np反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________,該反應(yīng)中2mol n完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是_____NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化鈉是生活中常見的鹽,下列說法正確的是

A. 加碘食鹽中加入的是碘化鉀

B. 醫(yī)藥用生理食鹽水的濃度是0.9%,若水的體積就是溶液體積,其物質(zhì)的量濃度約為0.155mol/L

C. 用鐵作陽(yáng)極,石墨作陰極,電解飽和食鹽水可得氫氣和氯氣

D. 候氏制堿法除制得純堿外,還可得氯化鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)在解決霧霾污染中有著重要的作用,霧霾由多種污染物形成,其中包含顆粒物PM2.5)、

氮氧化物(NOx)、CO、SO2等.

(1)已知:NO(g)+O2(g)═NO2(g)△H=﹣56.5kJmol﹣1

2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJmol﹣1

則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)△H=_________kJmol﹣1

一定條件下,將NO2與SO2以物質(zhì)的量比1:2置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),

下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有____________

a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量

b.混合氣體顏色保持不變

c.SO3和NO的體積比保持不變

d.每消耗1mol SO3的同時(shí)生成1mol NO2

測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2物質(zhì)的量比為1:3,則平衡常數(shù)K=________(用分?jǐn)?shù)表示)

NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO),不同溫度對(duì)脫氮率的影響如圖所示(已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),請(qǐng)解釋300℃之后脫氮率逐漸減小的原因:__________________________

(2)CO綜合利用.

①CO用于合成甲醇反應(yīng)方程式為:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)

若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.得知該反應(yīng)的△H_________0,該反應(yīng)的實(shí)際生產(chǎn)條件控制在 250 ℃、1.3×104kPa左右最為適宜.反應(yīng)達(dá)平衡后,下列操作既能加快反應(yīng)速率,又能使平衡混合物中CH3OH物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大的是____________

a. 升溫 b.恒容條件下充入H2

c.加入合適的正催化劑 d.恒容條件下再充入1molCO,2mol H2

e.壓縮體積 f.移走一部分CH3OH

②電解CO制備CH4,電解質(zhì)為碳酸鈉溶液,工作原理如圖2所示,寫出陰極區(qū)電極

反應(yīng)式_______________

(3)利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收,具體步驟如下:

SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H(aq)+HSO (aq) Ⅰ

HSO (aq) H(aq)+SO (aq) Ⅱ

Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH(aq) Ⅲ

Ca2+(aq)+SO (aq) CaSO3(s) Ⅳ

該溫度下,測(cè)定吸收后液體中c(Ca2+)一直保持為0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,則吸收后溶液中的SO的濃度為_________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里,產(chǎn)生H2的速率可由右圖表示。在下列因素中:①鹽酸的濃度;②鎂條的表面積;③溶液的溫度;④Cl-的濃度;影響反應(yīng)速率的因素是

A. ①④ B. ③④ C. ①②③ D. ②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(
A.二氧化硫可以使溴水褪色是因?yàn)樗衅仔?/span>
B.濃硫酸可用于干燥H2S和CO2
C.可以用加熱法除去NaCl固體中的混有的NH4Cl
D.過量的Cu與濃硝酸反應(yīng)不可能有一氧化氮生成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲。小心地從燒杯中央滴入硫酸銅溶液

(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)____

A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態(tài)不變

C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜

(2)鐵圈是___________極,發(fā)生的電極反應(yīng):__________________

銀圈是__________極,發(fā)生的電極反應(yīng):__________________。

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