【題目】CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未來重要的能源物質(zhì)。

(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g) 通入容積為2L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),測得在5 min時達(dá)到平衡,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。則0~5 min內(nèi),用H2O表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_________。

(2)一定條件下,將1.0 mol CH4與2.0 mol H2O(g)充入密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化學(xué)反應(yīng)速率的是___________(填選項序號)。

a.恒容條件下充入He b.增大體積

c.升高溫度 d.投入更多的H2O(g)

(3)在恒容條件下進(jìn)行反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),則下列實驗事實可以作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志的是___________(填選項序號)。

a.消耗1 mol CO2同時生成1 mol CH3OH b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.混合氣體的密度保持不變 d.CH3OH(g)的濃度保持不變

(4)以KOH為電解質(zhì)的甲醇-空氣燃料電池是一種高效、輕污染的車載電池,其工作原理如圖。 回答下列問題:

①該原電池的正極是____(填“甲”或“乙”),電解過程中乙電極附近pH____(填“增大”或“減小”);

②負(fù)極的電極反應(yīng)式________________________________。

【答案】 0.04mol/(L min) cd bd 增大 CH3OH+8OH-6eCO32-+6H2O

【解析】分析: (1)根據(jù)v=計算 v(CH4),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比換算v(H2O)。

(2) 升高溫度、增大反應(yīng)物濃度使用催化劑等能加快反應(yīng)速率;

(3) 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,混合物中各組分濃度保持不變則達(dá)到平衡狀態(tài)以此分析;

(4)甲醇燃料電池中,負(fù)極上燃料甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此判斷電極名稱并書寫電極反應(yīng)式根據(jù)電極反應(yīng)分析電極附近溶液pH變化。

(1)0~5 min內(nèi),v(H2O)=v(CH4)==0.04 mol/(L·min)。

故答案為:0.04mol/(L min);

(2) a.恒容條件下加He,體系壓強(qiáng)增大但反應(yīng)物濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變;b.增大體積,反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小;c.升高溫度能加快反應(yīng)速率;d.投入更多的H2O(g),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快;

故答案為:cd;

(3) a均表示正反應(yīng)a錯誤;b,該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明各物質(zhì)濃度保持不變,說明已達(dá)平衡,故b正確;c因為反應(yīng)物、生成物全是氣體且為恒容容器,混合氣體的密度始終不變c錯誤;d.當(dāng)CH3OH(g)的濃度保持不變時,說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),正確,

故答案為:bd;

(4) ①氧氣在乙電極發(fā)生還原反應(yīng),故乙電極是正極,該原電池的正極是乙;正極為氧氣得電子生成氫氧根離子,所以電解過程中乙電極附近pH增大

故答案為 ;增大
②可燃物甲醇在負(fù)極失去電子消耗OH-生成CO32-,所以負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH3OH+8OH-6eCO32-+6H2O

因此,本題正確答案是:CH3OH+8OH-6eCO32-+6H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)的溶液混合后,再加足量的稀硝酸,仍有沉淀存在的是

A.K2CO3、BaCl2B.NaOH、CuSO4

C.AgNO3、NaClD.Na2CO3CaCl2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】俄羅斯科學(xué)家最近合成第114號元素的原子,該原子的質(zhì)量數(shù)為289,存在時間達(dá)到30秒,這項成果具有重要意義.該原子的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差是(
A.175
B.114
C.61
D.289

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知,CO 的毒性表現(xiàn)在 CO 與血紅蛋白(Hb)結(jié)合成 HbCO,使血紅蛋白 失去輸送 O2 功能.CO 進(jìn)入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO,已知在人體體溫37℃下,該平衡常數(shù)為 220.試回答:
(1)煤氣中毒病人,可以通過進(jìn)入高壓氧艙的方法來救治,請用化學(xué)平衡的原理加以 說明:
(2)抽煙時,進(jìn)入肺部的空氣中 c(CO)=10﹣6mol/L,c(O )=10﹣2mol/L,則 c(HbCO)為 c(HbO2)的倍.
(3)已知當(dāng)血液中 c(HbCO)的比值大于 0.02 時,人的智力會很快受到損傷,為避免c(HbO2
人的智力受到損傷,c(O2)與 c(CO)的比值應(yīng)大于

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值.下列判斷正確的是( 。
A.2g H2含有的氫原子數(shù)目為NA
B.常溫常壓下,22.4L O2含有的分子數(shù)目為NA
C.1L 1molL﹣1 KOH溶液中含有的鉀離子數(shù)目為NA
D.1mol Zn變?yōu)閆n2+時失去的電子數(shù)目為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙炔(C2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有機(jī)化合物的基本原料。

1某小組同學(xué)以電石(主要成分為CaC2,含少量CaSCa3P2等雜質(zhì))為原料,利用下圖所示實驗裝置(夾持裝置略去,下同)制備C2H2。

①儀器a的名稱為__________________________。

CaC2子式________________________________。

③裝置B中的NaClO溶液能將H2S、PH3氧化為硫酸、磷酸,本身被還原為NaCl。其中PH3被氧化的離子方程式為________________________________

2該小組同學(xué)通過查閱文獻(xiàn)資料得知:Hg(NO3)2作催化劑時,濃硝酸能將乙炔氣體氧化為草酸(H2C2O4),實驗裝置如下圖所示。

①裝置E的作用是_________________________________________。

②裝置D中生成H2C2O4的化學(xué)方程式為_________________________________

③裝置D中錐形瓶內(nèi)的液體經(jīng)過___________(填操作名稱)、洗滌、干燥等步驟得到H2C2O4·2H2O晶體。

3該小組同學(xué)測定了晶體中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實驗步驟如下:

i.準(zhǔn)確稱取mg晶體,加入適量的蒸餾水溶解,再加入少量稀硫酸;

ii.i所得溶液用c mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定時KMnO4被還原為Mn2+,滴定至終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。

①滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率先慢后明顯加快,除反應(yīng)放熱外,還可能的原因是____________。

②晶體中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________(用含m、c、V的式子表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2 , 該溫度下反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K.則下列說法正確的是( 。
A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=
B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=
C.對于反應(yīng)③,恒容時,若溫度升高,H2的濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>
D.對于反應(yīng)②,恒溫恒容時,若加入CuO,平衡向正向移動,H2的濃度減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是四種常見有機(jī)物的比例模型,請回答下列問題:

(1)丁的結(jié)構(gòu)簡式是_____________。

(2)上述物質(zhì)中,丙是種無色帶有特殊氣味的有毒液體,且不溶于水,密度比水小。向其中加入溴水,振蕩靜置后,觀察到的現(xiàn)象是______________。

(3)寫出在一定條件下,乙發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分于化合物的化學(xué)方程式________。

(4)與甲互為同系物的物質(zhì)均符合通式CnH2n+2,當(dāng)n=6時,該有機(jī)物有___種同分異構(gòu)體,其中碳鏈最短的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是________________、__________。

(5)用甲作燃料的堿性燃料電池中,電極材料為多孔情性金屬電極,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cu、Fe、Se、Co、S、P等元素常用于化工材料的合成。請回答下列問題:

(1)Fe3+最外層電子排布式為___________,其核外共有_____種不同運動狀態(tài)的電子。Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是_______________________________________。

(2)硒為第四周期元素,相鄰的元素有砷和溴,則三種元素的電負(fù)性從大到小的順序為_________________(用元素符號表示),SeO2分子的空間構(gòu)型為___________________。

(3)P4S3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為__________,每個P4S3分子中含孤電子對的數(shù)目為_______________。

(4)銅的某種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,若該晶胞的邊長為a cm,則該氧化物的密度為________g·cm-3。(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

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