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【题目】CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。

(1)已知CH3OH(g)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g)能量变化如图,下列说法正确的是______

A.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程

B.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2

C.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化

D.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,则反应达最大限度

(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速度v(H2)= ,则CH3OH的转化率为

(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。则下列说法正确的是

A.电池放电时通入空气的电极为负极

B.电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e==CO2↑+2H2O

C.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱

D.电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2 mol电子

(4)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的反应式为_____________________。

【答案】(1)C D(2)0.8mol/L.min 64%(3)CD(4)负:C2H6O + 3H2O - 12e = 2CO2 + 12H+

【解析】

试题分析:(1)由图像可知,A.反应物的总能量高于生成物的总能量,则CH3OH转变成H2的过程是一个放出能量的过程,A项错误;B.速率之比等于化学计量数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2:1,B项错误;C.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化,C项正确;D.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,说明V (正)=V(逆),反应达到平衡,即反应达最大限度,D项正确;选CD。

(2)将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,说明氧气反应掉2-0.2×2=1.6mol,根据浓度的变化量等于化学计量数之比,氢气生成6.4mol,则4min内平均反应速度v(H2)=6.4mol÷(2L×4min)= 0.8mol/L.min,根据上述分析,反应掉甲醇3.2mol,则CH3OH的转化率为3.2÷5×100%= 64%。

(3)甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成,A.电池放电时,氧气得电子,则通入空气的电极为正极,错误;B.电池放电时,甲醇失电子作负极,生成的CO2 与KOH溶液反应生成碳酸钾, 则负极的电极反应式为CH3OH-6e+8OH==CO32-+6H2O,错误;C.电池放电时,生成的CO2 与KOH溶液反应生成碳酸钾,电解质溶液的碱性逐渐减弱,正确;D.6.4g甲醇的物质的量为0.2mol,根据CH3OH-6e+8OH==CO32-+6H2O,电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2 mol电子,正确;选CD。

(4)甲醇燃料电池在酸性条件下负极的反应式为:C2H6O + 3H2O - 12e = 2CO2 + 12H+

练习册系列答案
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【题目】有ABCDE 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中CE是金属元素;AE属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1BD也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题:

1)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________________

2)写出C元素基态原子的电子排布式_________________________

3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________

4)元素BD的电负性的大小关系是___________CE的第一电离能的大小关系是___________。(填,并且用元素符号表示)

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【题目】XYZ三种短周期元素,它们的原子序数之和为16 XYZ三种元素常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下图所示变化:

已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个。

请回答下列问题:

1X元素在周期表中的位置是______________________

2X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入__________(填物质名称);负极电极反应式为____________________

3C在一定条件下反应生成A的化学方程式是_______________________________

4)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,H0。将等物质的量的YZ的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中,正确的是____________________(填写下列各项的序号)。

a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等

b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%

c.达到化学平衡时,YZ的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1

d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量减小

e.达到化学平衡后,再升高温度,C的体积分数增大

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【题目】CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。

(1)已知:CH4(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 a kJmol-1

CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2 (g) ΔH2 b kJmol-1

2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH3 c kJmol-1

反应CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH= kJmol-1

(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图8所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是

为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是

将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为

(3)以CO2为原料可以合成多种物质。

利用FeO吸收CO2的化学方程式为:6FeO + CO2=2Fe3O4 + C,则反应中每生成1molFe3O4,转移电子的物质的量为 mol。

以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,在铜电极上CO2可转化为CH4,另一电极石墨连接电源的 极,则该电解反应的化学方程式为

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【题目】中国是世界炼锌的发源地,宋应星著于明崇祯十年(1637年)的《天工开物》一书则是最早记述炼锌技术的典籍。回答下列问题:

Ⅰ.《天工开物》中有关于“升炼倭铅” 的记载:“炉甘石(碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅(金属锌)也。”

(1)该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为

Ⅱ. 目前,工业上主要采用 “湿法炼锌”。以闪锌矿(主要成分为 ZnS 含有FeS等杂质)为原料冶炼锌的工艺流程如下图所示。

(2)闪锌矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的成分的化学式为

(3)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸的名称是

工业上常采用“针铁矿法”净化浸出液,在80~100℃,Fe3+浓度低于1g/L,调节浸出液的pH在3~5之间,溶液中的铁可以呈针铁矿(FeOOH)的形式析出。

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(5)电解沉积锌是以Pb-Ag合金惰性电极作阳极、纯铝板作阴极,通以直流电,在 上析出金属锌电解过程的化学反应方程式为

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【题目】研究化学反应速率有重要的意义。对于2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g),

下列反应速率最快的是( )

A.vB= 0.3 mol·L-1·min-1 B.vA= 0.5 mol·L-1·min-1

C.vC= 0.8 mol·L-1·min-1 D.vD= 1 mol·L-1·min-1

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【题目】(1)一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g,混合气体的密度是相同状况下氢气的12.5倍,该混合气体通过溴水时,溴水的质量增加8.4g。则该烷烃与烯烃的体积比为:________________。

(2)一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓缓通过无水CaCl2时,CaCl2的质量增加22.5 g。原混合气体中CO2的质量为_________。

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【题目】已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是( )。

A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B.放热反应在常温下一定很容易发生

C.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小

D.金刚石比石墨稳定

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【题目】有可逆反应Fes+CO2g FeOs + COg,已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2

1)能判断该反应达到平衡状态的依据是 (双选,填序号)。

A.容器内压强不变了 BcCO)不变了

CvCO2=vCO DcCO2=cCO

2)该反应的正反应是_________(选填吸热放热)反应。

3)写出该反应的平衡常数表达式__________。若起始时把FeCO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=__________(保留二位有效数字)。

4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填增大减小不变)。

升高温度__________

再通入CO___________

5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图:

从图中看到,反应在t2时达平衡, t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号)__ __。(单选)

A.升温 B.增大CO2浓度

如果在t3时从混合物中分离出部分COt4t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3t5V逆)变化曲线

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同步练习册答案
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