能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。(注:“原子经济性”是指,在化学品合成过程中,合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中)
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇
反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
上述反应符合“原子经济”原则的是: (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ·mol-1
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ·mol-1
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ·mol-1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
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(3)甲醇—空气燃料电池,电解质溶液是:20%~30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。
。
(4)下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式为 。
②假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化96g,则燃料电池理论上需要 mol甲醇。
向2L密闭容器中通入amol 气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)。
已知:平均反应速率vC=1/2vA;反应2min 时,A的浓度减少了1/3,B的物质的量减少了a/2mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)化学方程式中,x=、y=、p=、q=;
(2)反应2min内,vA =;
(3)反应平衡时,D为 2amol,则B的转化率为;
(4)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
该反应的平衡常数表达式K=_____________,ΔH ________0(填“>”、“<”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”) ;
②平衡时反应物的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是
。
请将氧化还原反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成带盐桥原电池。
试剂:FeCl3溶液,KI溶液;其它用品任选。
请回答下列问题。
(1)请画出设计的原电池装置图,并标出电极材料,电极名称及电解质溶液。
(2)发生还原反应的电极为电池的极,其电极反应式为。
(3)反应达到平衡时,外电路导线中(填“有”或“无”)电流通过。
(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,当固体全部溶解后,则此溶液中电极变为(填“正”或“负”)极。
(5)请设计简单实验,证明溶液中同时存在Fe3+、Fe2+。
向100mLBa(OH)2溶液中加
入过量的NaHCO3溶液生成BaCO3沉淀,过滤,将沉淀置于过量盐酸中,在标准状况下收集到4.48L气体。将滤液加水稀释至250mL,取出25mL恰好与20mL盐酸完全反应并收集到1.12L(标准状况下)气体。
(1)Ba(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应的化学方程式。
(2)生成BaCO3沉淀的质量__________g。
(3)100mL Ba(OH)2溶液中溶质Ba(OH)2的物质的量浓度__________mol/L。
(4)最初加入的NaHCO3溶液中含NaHCO3的物质的量__________mol。
下面是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的500mL稀H2SO4溶液的操作,请按要求填空:
(1)所需浓H2SO4的体积为mL。
(2)如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将(偏高、偏低、无影响)。
(3)将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL蒸馏水的里,并不断搅拌。
(4)将冷却至室温的上述溶液沿注入中,并用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液也要注入其中,并摇匀。
(5)加水至距刻度线下cm时,改用加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相切。
下列三组物质中,均有一种物质的类别与其它三种不同
A.MgO、Na2O、CO2、CuO
B.HCl、H2O、H2SO4、HNO3
C.NaOH、Na2CO3、KOH、Cu(OH)2
(1)三种物质依次是(填化学式):A;BC。
(2)这三种物质相互作用可生成一种新物质NaHCO3,该反应(“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)写出物质C与足量稀硫酸溶液反应的离子方程式:。