23.(12分)能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)原理為:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH;
下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②在300℃時,將2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,此時反應(yīng)將 (填“向正反應(yīng)方向進行”、“向逆反應(yīng)方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。
(2)以甲醇、氧氣為原料,KOH溶液作為電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,則負極的電極反應(yīng)式為: ,隨著反應(yīng)的不斷進行溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)如果以該燃料電池為電源,石墨作兩極電解飽和食鹽水,則該電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為: ;如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L,溶液的pH為12(25℃下測定),則理論上消耗氧氣的體積為 mL(標況下)。
(1)①< ②向正反應(yīng)方向進行
(2) CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;減小
(3) 2Cl—-2e—=Cl2↑;56
【解析】
試題分析:根據(jù)所給表格可知隨著溫度的升高,K逐漸減小,得到該反應(yīng)為放熱反應(yīng),因而ΔH<0; 在300℃時,將2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容積為1L的密閉容器中,CO有剩余,反應(yīng)物的濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動;將總反應(yīng)分解得負極的電極反應(yīng)CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;隨著反應(yīng)的進行,H+逐漸產(chǎn)生,所以pH減。浑娊怙柡褪雏}水,陽極生成了氯氣,電極反應(yīng):2Cl—-2e—=Cl2↑;pH=12說明c(OH-)=0.01mol/L;根據(jù)電荷守恒,n(O2)=0.0025mol,V=0.056L=56ml
考點:化學(xué)平衡及相關(guān)計算
科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015四川省綿陽市高一上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列各項操作中,會產(chǎn)生“先沉淀后溶解”現(xiàn)象的是
A.向CaCl2溶液中通入過量SO2 B.向Na2SiO3溶液中滴入過量鹽酸
C.向沸水中滴加飽和FeCl3溶液 D.向AlCl3溶液中加入足量金屬鈉
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年北京市西城區(qū)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
4.下列物質(zhì)的水溶液:①NaOH、②CH3COOH、③NH3、④NaHCO3、⑤Cl2,不能溶解CaCO3的是
A.①③④ B.①④⑤ C.②④ D.②⑤
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科目:高中化學(xué) 來源:2015-2015湖南省高二12月學(xué)科聯(lián)賽化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
8.某興趣小組設(shè)計如圖所示的微型實驗裝置。實驗時,現(xiàn)斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),下列有關(guān)描述正確的是
A.斷開K2,閉合K1時,總反應(yīng)的離子方程式為:2H+ + 2Cl-Cl2↑+H2↑
B.斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅
C.斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應(yīng)為: Cl2+2e-=2Cl-
D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極
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科目:高中化學(xué) 來源:2015-2015湖南省高二12月學(xué)科聯(lián)賽化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
1.NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是
A. 常溫常壓下,11.2 L氯氣所含原子數(shù)目為NA
B. 2 L 0.2 mol / L K2SO4溶液物質(zhì)的量濃度為0.4 mol / L
C. 1 mol Na作還原劑可提供電子數(shù)為2NA
D. 同溫、同壓下NA個CO2分子和NA個O2分子的體積相同
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015浙江省高二上學(xué)期第二次統(tǒng)練化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
18.下列各溶液中,相關(guān)微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是
A.0.1 mol·L-1NH3?H2O溶液中: c (NH4+)<c (OH-)
B.常溫時,將等體積的鹽酸和氨水混合后pH=7,則c(NH4+)=c(Cl-)
C.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c(HCO3-)+c(CO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.濃度均為0.1 mol·L-1的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4溶液,c(NH4+)大小順序:CH3COONH4 >NH4Cl>NH4HSO4
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015浙江省高二上學(xué)期第二次統(tǒng)練化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
11.在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2X(s)+Y(g)2Z(g)△H>0,欲加快正反應(yīng)速率且提高Y的轉(zhuǎn)化率,下列方法可行的是
A.保持容積不變,繼續(xù)通入Y氣體
B.保持容積不變,及時移走Z氣體
C.壓縮容器,而不改變物質(zhì)狀態(tài)
D.保持容積不變,升高溫度
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015云南省景洪市高一上學(xué)期期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
19.下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的敘述,正確的是
A.失去電子的反應(yīng)是還原反應(yīng) B.失去電子的物質(zhì)是還原劑
C.發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是氧化劑 D.作氧化劑的物質(zhì)不能是還原劑
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015山東省文登市高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
我市南海新區(qū)道路兩邊矗立著太陽能路燈(如圖所示),下列說法錯誤的是
A.此路燈可以減少環(huán)境的污染,減少碳的排放
B.①②⑤屬于金屬材料,③屬于有機合成材料
C.制造太陽能電池板的主要材料是二氧化硅
D.太陽能電池還可應(yīng)用于道路邊上的各種用電的指示標志牌等設(shè)備
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