甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料，通過(guò)下列反應(yīng)來(lái)制備甲醇。
Ⅰ：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）   ΔH＝206.0 kJ·mol－1
Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）  ΔH＝－129.0 kJ·mol－1
（1）CH4（g）與H2O（g）反應(yīng)生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________。
（2）將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容積為100 L的反應(yīng)室，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。

①假設(shè)100 ℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min，則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______。
②100 ℃時(shí)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為_(kāi)_______。
（3）在壓強(qiáng)為0.1 MPa、溫度為300 ℃條件下，將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇，平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的，其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是________（填字母序號(hào)）。

A．c（H2）減少
B．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢
C．CH3OH 的物質(zhì)的量增加
D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）減小
E．平衡常數(shù)K增大
（4）寫(xiě)出甲醇－空氣－KOH溶液的燃料電池負(fù)極的電極反應(yīng)式：__________________________________________________。

（5）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬上述過(guò)程：
①寫(xiě)出陽(yáng)極電極反應(yīng)式____________________________。
②寫(xiě)出除去甲醇的離子方程式__________________________________。

（1）CH4（g）＋H2O（g）=CH3OH（g）＋H2（g）  ΔH＝77.0 kJ·mol－1
（2）①0.003 mol·L－1·min－1�、�2.25×10－4
（3）CD
（4）CH3OH－6e－＋8OH－=CO32-＋6H2O
（5）Co2＋－e－=Co3＋　6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

下圖中a為生鐵，A燒杯中放入苯，B燒杯中為1 mol·L－1的稀硫酸，C燒杯中為海水。

(1)B中Pt極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。
(2)C中Cu極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______，Cu極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是________。
(4)要使B中的鐵難被腐蝕，可將B中的稀硫酸改為_(kāi)_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示：

陽(yáng)離子
Na＋、K＋、Cu2＋
陰離子
SO42-、OH－
 
如圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
　
（1）M為直流電源的________極，b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_______。
（2）計(jì)算e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______________。
（3）寫(xiě)出乙燒杯中的總反應(yīng)的離子方程式：_________________________________。
（4）要使丙燒杯中的C溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，需要進(jìn)行的操作是(寫(xiě)出要加入的物質(zhì)和質(zhì)量)______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（1）甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過(guò)下列反應(yīng)來(lái)制備
甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=—129.0 kJ·mol-1
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為
                                                                   。
（2）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成C,然后以C作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置完成上述過(guò)程:

①寫(xiě)出陽(yáng)極電極反應(yīng)式:　                 。
②寫(xiě)出除去甲醇的離子方程式:　                  。
（3）寫(xiě)出以NaHCO3溶液為介質(zhì)的Al—空氣原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式:　            。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它們會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法之一是電解法。
(1)該法用Fe作電極電解含Cr2O72-的酸性廢水，隨著電解進(jìn)行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。用Fe作電極的原因?yàn)?u>                      。
(2)在陰極附近溶液pH升高的原因是(用電極反應(yīng)解釋)                   ，溶液中同時(shí)生成的沉淀還有                                          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一，離子膜電解法為目前普遍使用的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)流程如圖所示：

（1）該流程中可以循環(huán)的物質(zhì)是           。
（2）電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水，由 于粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等無(wú)機(jī)雜質(zhì)，所以在進(jìn)入電解槽前需要進(jìn)行兩次精制，寫(xiě)出一次精制中發(fā)生的離子方程式    ，若食鹽水不經(jīng)過(guò)二次精制就直接進(jìn)入離子膜電解槽會(huì)產(chǎn)生什么后果   。
（3）如圖是工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子交換膜電解槽示意圖（陽(yáng)極用金屬鈦網(wǎng)制成，陰極由碳鋼網(wǎng)制成）。則B處產(chǎn)生的氣體是    ， E電極的名稱是    。電解總反應(yīng)的離子方程式為        。

（4）從陽(yáng)極槽出來(lái)的淡鹽水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亞硫酸鈉溶液將其徹底除去，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。
（5）已知在電解槽中，每小時(shí)通過(guò)1安培的直流電可以產(chǎn)生1.492g的燒堿，某工廠用300個(gè)電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時(shí)，制得32%的燒堿溶液（密度為1.342噸/m3）113m3，電解槽的電流強(qiáng)度1.45 ×104A，該電解槽的電解效率為           。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

根據(jù)可逆反應(yīng)：＋2I－＋2H＋＋I(xiàn)2＋H2­O，設(shè)計(jì)如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。B燒杯中裝有Na3AsO4和Na3AsO3溶液，A燒杯中裝有I2和KI溶液。兩燒杯中用一倒置的裝有飽和KI溶液的U型管相連，該裝置稱為鹽橋，其作用是避免兩燒杯中的溶液相混合，又能使兩燒杯中的溶液因相連通而導(dǎo)電。C1、C2棒為惰性電極。進(jìn)行如下操作：

①向A溶液中逐滴加入濃HCl，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
②若改向B溶液中滴加40%的 NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向相反方向偏轉(zhuǎn)。
試回答以下問(wèn)題：
（1）兩次操作中，可以觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反，為什么？試用化學(xué)平衡原理解釋之                                                                          ；
（2）操作①過(guò)程中，C1棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：                                ，操作②過(guò)程中C2棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：                                。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。
下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，請(qǐng)回答：

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是　　　　　　，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?u>        　　　　　（用a、b 表示）。
（2）負(fù)極反應(yīng)式為　　　　　　　　。
（3）電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?u>　　　　　                      。
（4）該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是　　　　　，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是　　　　　。
②由LiH與H2O作用，放出的224L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80％，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為　　　    　mol。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，甲、乙兩池的電極材料都是鐵棒與碳棒，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是         （填“甲”或“乙”）。
（2）①若兩池中均盛有CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后，有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的      棒，乙池中的         棒。
②乙池中碳極上電極反應(yīng)式是                               。
（3）若兩池中均盛有飽和NaCl溶液，
①寫(xiě)出乙池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為                            ，
②若將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變       ，發(fā)生此現(xiàn)象的離子方程式為                                    ；若往乙池中滴入酚酞試液，         （填鐵或碳）棒附近呈現(xiàn)紅色。
③若乙池中通過(guò)0.02mol 電子后停止實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后池中溶液體積是200mL，溶液混勻后的c(OH-)為              。

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