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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)+ O2(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.1molH-O键断裂的同时2molC=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)甲醇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、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1.2mol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】 CD 0.8 64% CD CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

【解析】化学反应不仅有新物质生成,还一定伴随着能量变化;根据反应物总能量与生成物总能量大小可确定是吸热反应还是放热反应;化学反应快慢可用除固体和纯液体物质以外的物质来表示反应速率,不论是正反应速率还是逆反应速率,且速率数值之比等于对应的计量系数之比;当正反应速率等于逆反应速率时,反应达到平衡状态,即达到了最大限度;平衡时某物质的转化量与起始量之比即为转化率;根据氧化还原反应中化合价变化情况,可确定电子转移的方向和数目,失去电子的物质作电池的负极反应物,得到电子的物质作电池的正极反应物,电解质溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,综合分析即可解答原电池问题。

(1)A、由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,所以这是一个放热反应,故A不正确;B、根据反应速率之比等于计量系数之比,H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2:1,则B不正确;C、化学反应不仅有新物质生成,同时还一定伴随着能量变化,即C正确;D、当有1molH-O键断裂表示正反应速率,同时有2molC=O键断裂表示逆反应速率,且二者意义相等,说明反应已达平衡状态,即反应达到最大限度,故D正确。本题答案为CD。

(2)根据已知数据,4min达到平衡时△c(O2)=1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L,则△c(H2)= 4×0.8mol/L=3.2mol/L,v(H2)==0.8mol/(L·min);△c(CH3OH)=2×0.8mol/L=1.6 mol/L,则CH3OH的转化率为×100%=64%。

(3) A、根据甲醇燃烧过程中的电子转移情况可知,通甲醇的一极为负极,通空气的一极为正极,故A不正确;B、在碱性溶液中的负极反应式为CH3OH+8OH-6e-=CO32-↑+6H2O,则B不正确;C、在放电过程中,OH-逐渐与甲醇生成的CO2反应生成CO32-导致碱性减弱,即C正确;D、电池放电时每消耗6.4gCH3OH,即0.2mol,则转移电子6×0.2mol=1.2mol,所以D正确。本题答案为CD。

(4)甲醇燃料电池在酸性条件下负极的反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是

A. 向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠至溶液为中性:Ba2++2OH-+2H++SO42-==BaSO4↓+2H2O

B. 电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-

C. 氯气与水反应:Cl2+H2O==2H++Cl-+ClO-

D. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO3-+OH-==CaCO3↓+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】(实验题)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)

实验过程:

.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸

.BC中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹

.B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a

.……

(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是____________________

(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________

(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________

(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是__________________________________________

(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________

(6)氯溴碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下_________,得电子能力逐渐减弱

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【题目】木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的,均属混合物。没有固定的几何外形,所以称为无定形碳,在工业上有着重要用途。回答下列问题:

1木炭与硫黄、火硝(硝酸钾)按一定比例混合即为黑火药。黑火药爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳。黑火药爆炸的化学方程式为____________若有15g木炭参加反应,转移电子数为____________

2工业上的炭黑是由烃类裂解而制得的高度分散性的黑色粉末状物质。

①已知几个反应的热化学方程式:

C(s)+O2 (g)CO2(g) ΔH1=393.5 kJmol1

2H2(g)+O2 (g)2H2O(1) ΔH2=571.6 kJmol1

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(1) ΔH3=890.3 kJmol1

则由天然气生产炭黑的热化学方程式为____________

②右图是温度对天然气生产炭黑转化率的影响下列有关说法正确的是____________

A. 甲烷裂解属于吸热反应

B. 增大体系压强,能提高甲烷的转化率

C. 在反应体系中加催化剂,反应速率增大

D. 升高温度,该反应的平衡常数减小

3活性炭可以用来净化气体和液体。

①用活性炭还原氮氧化物,可防止空气污染。向1 L密闭容器加入一定量的活性炭和NO,某温度下发生反应Cs+ 2NOg N2g+CO2g),测得不同时间内各物质的物质的量如下表:

物质的量/mol

时间/min

NO

N2

CO2

0

0.200

0

0

10

0.116

0.042

0.042

20

0.080

0.060

0.060

30

0.080

0.060

0.060

此温度下,该反应的平衡常数K=____________ (保留两位小数)10~20min内,NO的平均反应速率为____________;若30 min后升高温度,达到新平衡时,容器中c(NO)c(N2)c(CO2)=211,则该反应的ΔH____________0(“>”“<”“=”)

②活性炭和铁屑混合可用于处理水中污染物。在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中span>Cu2+Pb2+的去除率,结果如图所示。当混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+Pb2+,其原因是____________当混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是____________

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【题目】某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹):

(1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性。将A装置中导管末端密封后,在分液漏斗甲内装一定量的蒸馏水,然后__________________________________________,则证明A装置的气密性良好。

(2)利用E装置能吸收的气体有__________________________________(任写两种即可)。

(3)用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置________作为发生装置(填所选装置的字母序号),实验时先在稀硫酸中加入少量硫酸铜晶体可使反应速率加快,原因是___________________________

(4)某同学将A、C、E装置连接后设计实验比较ClS2的还原性强弱。

①A中玻璃仪器乙的名称为______________________,A装置中发生反应的离子方程式为

_____________________________________________

②C中说明ClS2的还原性强弱的实验现象是_______________________________________

(5)另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸,制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:

①B装置中发生反应的离子方程式为________________________________________________

②反应一段时间后D装置中的具支试管丁中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应____________________________________(填对a、b、c三个止水夹进行的操作),然后再适当加热丁。实验现象为____________________________________________________________

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【题目】某烃A蒸气的密度是相同状况下氢气密度的36倍,已知该烃中的碳氢元素质量比为5:1,求:

(1)该烃的相对分子质量为______

(2)确定该烃的分子式为______

(3)该烃的同分异构体有______种。

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【题目】碳循环(如图)对人类生存、发展有着重要的意义。下列说法错误的是

A. 碳是构成有机物的主要元素

B. 石油的年产量是一个国家石油化工发展水平的标志

C. 化石燃料的大量燃烧是产生温室效应的原因之一

D. 光合作用是将太阳能转化为化学能的过程

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【题目】某固体混合物可能由NaCl、NaI、NH4Cl、Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4中的一种或几种组成,准确称取4.7g该固体混合物进行如下实验(所加试剂均足量,气体体积已折算成标准状况下) :

根据实验结果,下列有关说法不正确的是

A. 原固体混合物中是否含有NaCl无法确定

B. 若溶液1中只加BaCl2,则生成白色沉淀的质量必小于6.63 g

C. 原固体混合物中必含有NH4Cl、Na2CO3、Na2SO3

D. 测定出“白色沉淀3”的质量可以确定原固体混合物的组成

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【题目】黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物.冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2

(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__(填元素符号).

(2)用稀H2SO4浸泡上述反应制取铜后剩余的固体残渣,取少量所得溶液,检验溶液中存在Fe3+的方法是__(注明试剂、现象).

(3)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是__(填代号)

a.高空排放 b.用于制备硫酸 c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收

(4)验证黄铜矿冶炼铜的反应后气体中含有SO2的方法是__

(5)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下.

①其中装置A产生SO2,反应的化学方程式为__

②请按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→__      f,装置E中NaOH溶液的作用是__.E中反应的离子方程式__

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