(18分)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)分析该反应并回答下列问题:
①平衡常数表达式为K=__________________。
②下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是________(填序号)。
A、恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B、一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C、一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D、一定条件下,单位时间内消耗2 mol CO,同时生成1 mol CH3OH
(2)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ΔH________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
(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下图所示。
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6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,有_____________NA个电子转移。
已知A(g)+B(g) C(g) +D(g) 反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是_______反应(填“吸热”、“放热”)。当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),
(2)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E的变化是_________,(填“增大”、“减小”或“不变”) E的大小对该反应的反应热有无影响?。
高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:
FeO(s)+ CO (g) Fe(s)+ CO2(g)△H>0
(1)此反应的平衡常数表达式为:K=
(2)温度升高,达到新的平衡后,高炉内CO2与CO的体积比(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知1100℃时,K= 0.263。某时刻测得高炉中c(CO2)=" 0.025" mol·L-1,c(CO)=" 0.1" mol·L-1,在这种情况下,该反应(填“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”或“处于化学平衡状态”)。
(4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ,已知氢气中H-H键能为436 kJ/mol,氧气分子中 O=O键能为498 kJ/mol,则水分子中O-H键的键能为kJ/mol。若1 g水蒸气转化成液态水时放热2.5 kJ,则反应H2(g) + 1/2O2(g) ==H2O(l)的\
△H=kJ/mol
在25 ℃时,用石墨电极电解1000mL一定浓度的CuCl2溶液。5 min后电解完全,在一个石墨电极上只有1.28 g Cu生成。试回答下列问题:
(1)总反应式为。
(2)电解过程中转移的电子数为mol, 同时生成标准状况下气体的体积为
(3) 该CuCl2溶液的物质的量浓度为。
(4)有铜生成的是(填“阳极”或“阴极”)
(1)现有可逆反应:aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g);根据下图示回答:
①上左图中压强 p1p2(填“>”、“<”、“=”)
②反应式中(a +b)(c +d)(填“>”、“<”、“=”)
③上右图中温度t1℃t2℃(填“高”或“低”)
④该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)
(2)今有①CH3COOH;②HCl;③H2SO4三种溶液,选择填空:
A.①>②>③ | B.①<②<③ | C.①=②=③ E.①>②=③ |
D.①=③>② F.①<②=③ G.①=②<③H.①=②>③ |
①当它们pH相同时,其物质的量浓度关系是。
②当它们的物质的量浓度相同时,其pH的关系是。
③中和等体积、等物质的量浓度的三种酸溶液,需同物质的量浓度的烧碱溶液的体积关系为。
④当它们pH相同、体积相同时,同时加入锌,则开始时反应速率大小关系为。
⑤将pH相同的三种酸均稀释10倍后,pH关系为
⑥当它们pH相同、体积相同时,同时加入足量的锌,最终收集到的氢气的体积关系为。
乙烯是石油裂解气的主要成分,它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
(1)乙烯的电子式____________,结构简式____________。
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是______(填序号)。
A.稀硫酸 B.溴的四氯化碳溶液
C.水 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是______(填序号)。
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
(4)已知2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸,其合成路线如下图所示。
物质A的结构简式为,俗名为。
反应②的化学方程式为____________________________________。
工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为____,反应类型是_________。