时间:2017-08-10 00:19:01
1、填空题 23.(12分)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。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH;
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
参考答案:(1)①< ②向正反应方向进行
(2) CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;减小
(3) 2Cl—-2e—=Cl2↑;56
本题解析:根据所给表格可知随着温度的升高,K逐渐减小,得到该反应为放热反应,因而ΔH<0;在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,CO有剩余,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动;将总反应分解得负极的电极反应CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O;随着反应的进行,H+逐渐产生,所以pH减小;电解饱和食盐水,阳极生成了氯气,电极反应:2Cl—-2e—=Cl2↑;pH=12说明c(OH-)=0.01mol/L;根据电荷守恒,n(O2)=0.0025mol,V=0.056L=56ml
考点:化学平衡及相关计算
点评:本题做题的关键是掌握平衡移动的原理,将燃料电池的知识与平衡移动相联系,综合性较强。
本题难度:困难
2、选择题 工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.阴极材料可以是Fe,含氧酸根杂质不参与电极上放电
B.该电解槽的阳极反应式为:4OH
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质,利用右图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是( )
A.由TiO2制得1 mol金属Ti,理论上外电路转移2 mol电子
B.阳极的电极反应为C+2O2--4e-CO2↑
C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,石墨电极应连接Pb电极
参考答案:B
本题解析:整个反应中Ca2+没有参加反应,所以装置中CaO的总量不变,C选项错误;由图可知石墨电极为阳极应与电源正极相连,B选项正确、D选项错误
本题难度:一般
4、选择题 在同温同压下,用惰性电极电解下列物质的水溶液,当消耗相同电量时在两极产生的气体总体积最大的是
A.NaOH溶液
B.CuCl2溶液
C.CuSO4溶液
D.NaCl溶液
参考答案:D
本题解析:电解NaOH溶液即为电解水:=====
,每转移4mol电子生成3mol气体;电解CuCl2溶液方程式为:
=====
每转移4mol电子生成2mol气体;电解CuSO4溶液方程式为:的阴极生成铜,阳极生成氧气,电极反应式为:
每转移4mol电子生成1mol气体;电解NaCl溶液的方程式为:
=====
每转移4mol电子生成4mol气体;
本题难度:一般
5、简答题 (1)铅蓄电池的电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO42-
参考答案:(1)①Pb+PbO2+4H++2SO42-放电
本题解析:
本题难度:一般