【題目】控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的有效途徑。
已知:H2(g)和CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為△H=akJmol-1和△H=bkJmol-1
(1)研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2 反應(yīng)生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________。
(2)已知:2CO2(g)+ 6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H,在兩個(gè)固定容積均為1L的密閉容器中以不同的氫碳比[]充入H2和CO2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。
① X_______________(填“>”“<”或“=”) 2.0 ;
②若起始加入的CO2、H2的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol,計(jì)算P點(diǎn)時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K=____________。
③比較P點(diǎn)和Q點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):KP_________KQ(填“>”“<”或“=”),理由是__________________。
④一定溫度下在體積為VL的容器中進(jìn)行該反應(yīng),下列一定能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______________(填字母序號(hào))。
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化
C.2v正(CO2)=v逆(C2H4)
D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
(3)以CH3OH作燃料,以NaOH溶液作電解質(zhì)溶液形成的燃料電池,電池工作時(shí),溶液中的陰離子向電池的哪一極定向移動(dòng)(填寫電極名稱)________;寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式_________.
(4)常溫下,若在硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的時(shí),____。
【答案】CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)△H= (3a-b) kJ/mol > 64L3/mol3 = 溫度不變,K不變 AB 負(fù)極 2.2×10-8
【解析】
(1)己知:H2(g)和CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為akJmol-1和bkJmol-1,則①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=akJ/mol②CH3(OH)(l) +3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=bkJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可知①×3-②即得到CO2和H2反應(yīng)生成液態(tài)甲醇和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為3H2(g)+CO2(g)=CH3(OH)(1)+ H2O(l) H=(3a-b)kJ/mol,故答案為:3H2(g)+CO2(g)=CH3(OH)(1)+ H2O(l) H=(3a-b)kJ/mol。
(2)①溫度相同時(shí)增大氫氣濃度,提高CO2的轉(zhuǎn)化率,根據(jù)圖像可知X大于2.0,故答案為:>。
② 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
起始濃度(mol/L)1 2 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.5 1.5 0.25 1
平衡濃度(mol/L)0.5 0.5 0.25 1
因此P點(diǎn)時(shí)的K==64L3/mol3,故答案為:64L3/mol3。
③平衡常數(shù)K只受溫度影響,當(dāng)溫度保持不變,K值不變,P點(diǎn)和Q點(diǎn)的溫度相同,則化學(xué)平衡常數(shù)KP等于KQ,故答案為:=,溫度不變,K不變。
④A.反應(yīng)物和生成物均為氣體,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B.反應(yīng)前后氣體的體積減小,容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,v正(CO2)=2v逆(C2H4)說明二者正逆反應(yīng)速率相同,但2v正(CO2)=v逆(C2H4)不能說明反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率相同,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不變,體積不變,所以容器內(nèi)混合氣體的密度始終變化,所以容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故答案為:AB。
(3)甲醇燃料堿性電池中,加入燃料的電極是負(fù)極,所以加入甲醇的電極是負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,電池工作時(shí),溶液中的陰離子向電池的負(fù)極定向移動(dòng),故答案為:負(fù)極,CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。
(4)pH=8時(shí),c(OH-)=1×10-6mol/L,根據(jù)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=2.2×10-20,可知:c(Cu2+)=2.2×10-8mol/L,故答案為:2.2×10-8。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.2.0g H2O與的混合物中所含質(zhì)子數(shù)為NA
B.46g NO2 和N2O4 混合氣體中含有的原子數(shù)為 3NA
C.1L 0.1 molL-1 氨水中含有 0.1NA NH3 分子
D.與充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA
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【題目】下列有機(jī)物中既能發(fā)生加成反應(yīng)和酯化反應(yīng),又能發(fā)生氧化反應(yīng)的是( )
;;;
A. B. C. D.
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【題目】某兩種氣態(tài)烴組成的混合物,取其2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)充分燃燒,得到0.16mol二氧化碳?xì)怏w和3.6g液態(tài)水.據(jù)此判斷下列分析中不正確的是
A. 此混合氣體中可能含有乙烷
B. 此氣體中一定含有甲烷
C. 此混合氣體中一定不含有丙烷
D. 此氣體若是乙烯與甲烷的混合氣體,則甲烷與乙烯的體積比為2:3
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【題目】下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是( )
A. 常溫下電離常數(shù)為的酸HA溶液中
B. 向0.1的氨水中加入少量硫酸銨固體,則溶液中增大
C. 將飽和溶液加入到飽和石灰水中,有白色沉淀產(chǎn)生,說明大于
D. 0.2溶液與0.1溶液等體積混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
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【題目】下列有機(jī)物命名正確的是 ( )
A. 2—乙基丙烷B. CH3CH2CH2CH2OH 1—丁醇
C. 鄰二甲苯D. CH2=C(CH3)2 2—甲基—2—丙烷
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數(shù)為2NA
B. 1 mol N2與4 mol H2反應(yīng)生成的NH3分子數(shù)為2NA
C. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CCl4含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA
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【題目】現(xiàn)有五種元素,其中A、B、C為短周期主族元素,F(xiàn)、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。
A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等 |
B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1 |
C原子第一至第四電離能如下: I1=738 kJ·mol-1,I2=1451 kJ·mol-1,I3=7733 kJ·mol-1,I4=10540 kJ·mol-1 |
F是前四周期中電負(fù)性最小的元素 |
G在周期表的第八列 |
(1)已知BA5為離子化合物,寫出其電子式:________。
(2)B元素基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有______個(gè)方向,原子軌道呈____形。
(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為,該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了___________________________________。
(4)G位于第____族____區(qū),該元素的核外電子排布式為_____________________。該二價(jià)離子很容易被氧化成三價(jià)離子,從原子軌道理論解釋原因________________________
(5)檢驗(yàn)F元素的方法是___,請用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因: ______。
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【題目】A~G是短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。它們的部分信息如下表所示:
A | B | C | D | E | F | G | |
原子半徑/nm | 0.077 | 0.074 | 0.186 | 0.143 | 0.099 | ||
主要化合價(jià) | -4,+4 | -2 | +3 | -4,+4 | -1,+7 | ||
其它 | 陽離子核外無電子 | 它的化合物數(shù)量眾多分布極廣 | 焰色反應(yīng)呈黃色 | 無機(jī)非金屬材料的主角 |
(1)F在元素周期表中的位置是____________;
(2)任寫一個(gè)BA4的同系物的分子式___________;
(3)請用電子式表示DG的形成過程____________;
(4)元素D與C按原子個(gè)數(shù)比1∶1形成的化合物所含的化學(xué)鍵有______(填化學(xué)鍵類型);
(5)D與E相比,金屬性較強(qiáng)的是_____(用元素符號(hào)表示),元素D、E最高價(jià)的氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式為___________
(6)工業(yè)上冶煉單質(zhì)E的化學(xué)方程式為_______。
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