时间:2017-01-13 08:58:17
1、填空题 甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为: 0; 。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同): 
①下列说法正确的是
A.起始时n(H2)为1.7mol
B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态
C.4分钟时,改变的条件是升高温度
D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH)
②计算0~2min内平均反应速率v(H2)=
③在3min时该反应的平衡常数K= (计算结果)
④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线
(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为: 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ,该铝制品表面“钝化”时的反应式为: 。
参考答案:化学反应式或方程式未配平的均扣1分
(1)CO(g)+
本题解析:
试题分析:(1)先写出三种物质的燃烧热的热化学方程式。
① CO(g)
△H1=-283.0kJ/mol
② H2(g)+
△H2=-285.8 kJ/mol
③ CH3OH(1)+
△H3=-726.5kJ/mol
再写出目标方程式:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H4
根据盖斯定律, ①+②×2-③即得到目标方程式。 △H4= △H1+△H2×2-△H3=-128.1kJ/mol
根据图像: CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)
起始:(mol/L) 0.9 x 0
0-2min(mol/L) —0.4 —0.8 0.4
2-4min(mol/L)(平衡) 0.5 0.9 0.4
4-6min(mol/L) —0.2 —0.4 0.2
6-8min(mol/L)(平衡) 0.3 0.5 0.6
8-10min(mol/L) —0.1 —0.2 0.1
10-12min(mol/L)(平衡)0.2 0.3 y
①A项,起始时浓度x=C(H2)为1.7mol/L,容器体积未知,所以物质的量也未知,A项错误。
B项,该容器是一个恒容的容器,反应是一个非等体积反应,因此当气体的总物质的量不再改变,即压强不再改变,反应即达到平衡状态,正确。
C项,4min时,平衡向右移,并且各物质的浓度是逐渐变化,所以应该是降温的条件下,C项错误。
D项,7min时,反应再次达到平衡,此时v(CO)=v(CH3OH),D项正确。
②0~2min内平均反应速率v(H2)=
="0.4" mol·L-1·min-1
③在3min时该反应的平衡常数
④在第8min时,CO的浓度减少0.1mol·L-1,H2的浓度减少0.2mol·L-1,可知平衡在向右移动,CO和H2的浓度都是逐渐变小,而此时的条件和上次平衡移动的条件不相同,所以只能是减少甲醇的浓度,才能使平衡向右移动,即在平衡移动的瞬间,甲醇的浓度是很少的,应该要低于0.05mol·L-1,然后再增加0.1mol·L-1,在第10min平衡,并且浓度y不超过0.15mol·L-1。
(3)该装置中甲是一个燃料电池装置,给右边的装置乙提供电能,乙装置是一个电解池装置。
①甲中质子移向右边,从而推知甲装置左是负极,右是正极,则乙装置中M是阳极,N是阴极。甲中电池的负极反应式为:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6 H+ 要注意电解质溶液质子在进行传递。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。则阳极M材料是铝制品,阴极N材料是石墨。在铝表面钝化,即把铝变成Al2O3,同时考虑溶液中溶质为NaHCO3,则电极反应为:2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3+6CO2↑+3H2O
考点: 考查热化学方程式的书写、化学平衡原理及其图像问题、电化学综合。
本题难度:困难
2、选择题 如图所示为铜锌原电池,下列有关说法不正确的是( )
A.锌片作负极
B.铜片上有气泡
C.电子由铜片经导线流向锌片
D.一段时间后,溶液中氢离子的物质的量减小
参考答案:A.该装置中锌易失电子作负极,故A正确;
B.铜作正极
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 近年来,为提高能源利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展.
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的??????极(填“正”或“负”),负极反应式为?????.用这种方法处理SO2废气的优点是?????.
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质.合成路线如下:
①生产中,向反应Ⅱ中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是?????.
②下列有关说法正确的是?????.
A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B.反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C
CaS+4CO↑
C.反应Ⅳ需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D.反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥
③反应Ⅴ中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是?????.
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统.写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式?????.
参考答案:(共15分)
(1) 负(2分)????SO2+2H2
本题解析:
试题分析:
(1)原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应,依据元素化合价变化可知,二氧化硫中硫元素化合价升高,失电子发生氧化反应。因此应将SO2通入电池的负极,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;此方法的优点是污染小,生成产物可以循环利用,可以回收有效能;
(2)①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,防止亚硫酸根被氧化,以更好的得到亚硫酸铵晶体;
②A、依据流程图结合反应生成物分析,过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙,正确;
B、依
本题难度:困难
4、选择题 肼(N2H4)一空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,其电解质是20%-30%的KOH溶液.电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O.下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是( )
A.溶液中阴离子的浓度基本不变
B.正极的电极反应式:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
C.正极的电极反应式是:O2+4H++4e-=2H2O
D.溶液中的阴离子向负极移动
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 FeCl3可用于腐蚀覆有铜箔的绝缘胶板来制作印刷电路板,工业上常采用电解法来处理该反应后的废液。电解时,下列叙述正确的是(?? )
A.阳极放出大量氯气
B.阴极放出大量氢气
C.电解液逐渐变为黄色
D.电解液逐渐变为绿色
参考答案:C
本题解析:因发生2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2导致废液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3等成分。电解时Cl-在阳极放电生成Cl2,生成的Cl2因氧化Fe2+而不会大量放出;Fe3+、Cu2+在阴极放电,因Fe3+的氧化性强于Cu2+,所以Fe3+优先放电生成Fe2+,而因Cl2氧化Fe2+又变化成Fe3
本题难度:简单