甲醇是一种可再生的优质燃料,用途广泛,研究其作用具有广阔前景。
(1)已知在常温常压下,测得反应的反应热如下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) 2CO2(g) +4H2O(g) ∆H1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) ∆H2=-566.0 kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是 。
(2)工业上生产甲醇的反应如下:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ∆H = -49 kJ/mol
在某温度下,容积均为1 L的A、B两个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容。容器B中经10 s后达到平衡。达到平衡时的有关数据如下表:
容器 |
A |
B |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
反应能量变化 |
放出αkJ热量 |
吸收19.6 kJ热量 |
①从反应开始至达到平衡时,容器B中CH3OH的平均反应速率为 。
②该温度下,B容器中反应的化学平衡常数的数值为 。
③α= 。
④下列措施能使容器A中甲醇的产率增大的是 。
a.升高温度 b.将水蒸气从体系分离
c.用更有效的催化剂 d.将容器的容积缩小一半
(3)我国科学院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。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 。
② 该电池正极的电极反应式为 。
已知有以下物质相互转化。试回答:
(1)写出B的化学式,D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)写出向G溶液加入A的有关离子反应方程式。
利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
(1)写出化学方程式,并注明反应类型:
①B与醋酸反应:_____________________________________,_________________反应。
②B→C:___________________________________________,_________________反应。
(2)可用于检验A的试剂是_________________________________________。
(10分)有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器,向甲中通入6mol A和2mol B,向乙中通入1.5mol A、0.5mol B和3mol C,将两容器的温度恒定在770K,使反应3A(g)+B(g)xC(g)达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,试回答下列有关问题:
(1)若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量相等,则x=_________;
若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=_________。
(2)若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为。
(3)平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等____________(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A的体积分数为____________。
(11分)设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流,是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。回答下列问题:
(1)以辛烷(C8H18)为汽油的代表物,则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是。
(2)这个电池负极的电极反应式为C8H18 + 25O2- =8CO2 + 9H2O +50e-,,正极的电极反应式为,固体电解质里O2-的移动方向是。
(3)用此电池分别电解以下两种溶液,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,试回答下列问题。
①电解M(NO3)x溶液时某一电极增加了g M,则金属M的相对原子质量
(用含“、x”的表达式表示)。
②电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL,阳极产生的气体在标准状况下的体积是;将电解后的溶液加水稀释至1L,此时溶液的c(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)体系中发生反应的化学方程式是________________________;
(2)该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:_____________;(保留小数点后三位)
(3)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(如下图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
①_______________
②_______________
③_______________