甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变 0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 。
a.升高温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
(2)已知在常温常压下
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) =-akJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) =-bkJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) =-ckJ·mol-1
则,CH3(OH)(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1) = kJ·mol-1
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为 ,c口通入的
物质为 。
②该电池正极的电极反应式为: 。
③工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,
有 NA个电子转移。
(4)以上述电池做电源,用下图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):
, 。
写出下列电极方程式书写:
(1)酸性电解质的条件下氢氧燃料电池负极的电极方程式 ;正极的电极方程式 ;
(2)氢氧化钾做电解质条件下写出甲醇(CH3OH)的燃料电池的负极的电极方程式 ;正极的电极方程式 ;
(3)写出碱性锌锰原电池的负极的电极方程式 ;正极的电极方程式 ;
(4)写出铅蓄电池放电的负极的电极反应方程式 ;
分析下列溶液蒸干后得到的固体是什么?写出化学式:
(1)Na2CO3溶液蒸干得到的固体物质是 ,
(2)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是 ,
(3)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是 ,
(4)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是 ,
(5)Mg(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是 。
(6)Fe2(SO4)3溶液蒸干得到的固体物质是 。
某温度(t℃)时,水的离子积为Kω=5×10-13mol2·L-2,则该温度 25℃,(选填“>”、“<”或“=”)其理由是 。
按要求写出相关化学反应的表示式。
(1)实验室用强碱溶液吸收氯气的离子方程式:
(2)实验室用固固加热型装置制取氨气的化学方程式:
(3)工业上冶炼钢铁(原材料:氧化铁)的化学方程式:
(4)SO2能使酸性KMnO4溶液紫红色褪去,完成下列离子方程式:MnO4- +
SO2 +
=
Mn2+ +
SO42- +
H+
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
t/S |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
![]() |
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
|
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
|
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
|
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
|
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
(2)体系中发生反应的化学方程式是______________;
(3)列式计算该反应在0-3S时间内产物Z的平均反应速率:_______________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率等于___________________________;
(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:①_________②________③________。