分析 (1)利用蓋斯定律①×2-②得:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)解答,從待求反應(yīng)出發(fā)分析反應(yīng)物、生成物在所給反應(yīng)中的位置,通過相互加減可得;
(2)2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)△H=+169.8kJ•mol-1,
①依據(jù)化學(xué)平衡移動原理可知壓強(qiáng)增大平衡向氣體體積減小的方向進(jìn)行;
②圖分析可知升溫H2S的轉(zhuǎn)化率增大,說明升溫平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大;
③結(jié)合化學(xué)平衡三行計(jì)算列式計(jì)算平衡物質(zhì)的物質(zhì)的量,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);
④如果想進(jìn)一步提高H2S的轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強(qiáng)外,可以減少生成物濃度促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,提高硫化氫的轉(zhuǎn)化率;
(3)甲烷-空氣堿性(KOH為電解質(zhì))燃料電池是甲烷失電子在堿溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鹽,單位質(zhì)量的輸出電能叫能量密度,能量密度之比等于單位質(zhì)量的可燃物轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比計(jì)算.
解答 解:(1)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=206.2kmol-1
②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=247.4kJmol-1
據(jù)蓋斯定律,①×2-②得:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=165.0kmol-1,
故答案為:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1;
(2)①2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)△H=+169.8kJ•mol-1,反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),溫度不變,壓強(qiáng)增大平衡逆向進(jìn)行,H2S的轉(zhuǎn)化率減小,則壓強(qiáng)關(guān)系為:P1<P2<P3,
故答案為:P1<P2<P3,該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),相同溫度下,增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行,H2S的轉(zhuǎn)化率減。
②反應(yīng)是吸熱反應(yīng),平衡移動原理可知,升溫平衡正向進(jìn)行,圖分析可知升溫H2S的轉(zhuǎn)化率增大,說明升溫平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大,K(T1)<K(T2),
故答案為:<,該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)增大;
③M點(diǎn)的H2S轉(zhuǎn)化率為50%,總壓為5MPa,設(shè)H2S起始量為2mol,
2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)
起始量(mol) 2 0 0
變化量(mol) 1 1 0.5
平衡量(mol) 1 1 0.5
Kp=$\frac{(5×\frac{1}{2.5})^{2}×5×\frac{0.5}{2.5}}{(5×\frac{1}{2.5})^{2}}$=1,故答案為:1;
④如果想進(jìn)一步提高H2S的轉(zhuǎn)化率,除改變溫度、壓強(qiáng)外,可以減少生成物濃度促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,提高硫化氫的轉(zhuǎn)化率,采取的措施有及時分離出產(chǎn)物,
故答案為:及時分離出產(chǎn)物;
(3)甲烷-空氣堿性(KOH為電解質(zhì))燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH4-8e一+10OH-=CO32-+7H20,設(shè)甲烷和氫氣質(zhì)量為16g,則預(yù)計(jì)電極反應(yīng)計(jì)算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計(jì)算得到能量密度之比,CH4-8e一+10OH-=CO32-+7H20,16g甲烷燃燒電子轉(zhuǎn)移8mol,16g氫氣物質(zhì)的量8mol,電子轉(zhuǎn)移16mol,H2-2e-=2H+,所以相同條件下,甲烷燃料電池與氫氣燃料電池的能量密度之比為8:16=1:2,
故答案為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;1:2.
點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡圖象、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡常數(shù)、原電池原理和電極書寫等,難度中等,注意利用“定一議二”原則分析和電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計(jì)算.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | “春蠶到死絲方盡、蠟炬成灰淚始干”中的“絲”的主要成分是纖維素,屬于天然高分子化合物 | |
B. | “千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑”的過程中不但有物理變化,也有化學(xué)變化 | |
C. | 日常生活中常用汽油去除衣物上的油污,用熱的純堿溶液洗滌炊具上的油污,兩者的原理完全相同 | |
D. | “84”消毒液的有效成分為NaClO,“潔廁靈”的有效成分為HCl,若將兩者混合使用,其殺菌效果和去除廁所污漬的效果都將加強(qiáng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1mol尿黑酸與足量的濃溴水反應(yīng),最多消耗3mol Br2 | |
B. | 1mol尿黑酸最多能與4mol H2反應(yīng) | |
C. | 尿黑酸分子中在同一平面上的碳原子至少有7個 | |
D. | 尿黑酸可與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2,生成2.24LCO2(標(biāo)況下)需要尿黑酸16.8g |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
化學(xué)式 | 電離常數(shù) |
CH3COOH | Ka=1.76×10-5 |
H2SO3 | ${K_{a_1}}$=1.54×10-2 |
${K_{a_2}}$=1.02×10-7 | |
HF | Ka=6.03×10-4 |
A. | 1mol•L-1NaHA溶液中一定存在:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-) | |
B. | 向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到的酸性混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) | |
C. | pH均等于3的醋酸與鹽酸溶液等體積混合后,溶液的pH變大 | |
D. | 已知某溫度下常見弱酸的電離平衡常數(shù)如表:相同物質(zhì)的量濃度的CH3COONa、NaF、Na2SO3、NaHSO3水溶液,溶液中離子總數(shù)由小到大排列的順序是Na2SO3<CH3COONa<NaF<NaHSO3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 乙二醇和丙三醇互為同系物 | |
B. | 不同元素的原子構(gòu)成的分子只含極性共價鍵 | |
C. | ${\;}_{92}^{235}$U和${\;}_{92}^{238}$U是中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同的同種核素 | |
D. | 短周期第ⅣA與ⅦA族元素的原子間構(gòu)成的分子,均滿足原子最外層8電子結(jié)構(gòu) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
試劑用量 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (氣球體積變化) | 分析原因 | |
第 ① 組 | 42g NaHCO3 53g Na2CO3 300mL4mol/L鹽酸 | 甲中氣球與乙中 氣球的體積相等 | 甲、乙鹽酸均過量 n(NaHCO3)=n (Na2CO3) V甲(CO2)=V乙(CO2) |
第 ② 組 | 42g NaHCO3 53g Na2CO3 300mL3mol/L鹽酸 | 甲中氣球體積大于乙中氣球的體積(填“大于”或“小于” 或“等于”) |
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