開發、使用清潔能源發展“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。*氣、*醇是優質的清潔燃料,可製作燃料電池。(1...

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問題詳情:

開發、使用清潔能源發展“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。*氣、*醇是優質的清潔燃

料,可製作燃料電池。

(1)已知:   ①2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g)   ΔH1=-1275.6 kJ·mol-1

               ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    ΔH2=-566.0 kJ·mol-1

               ③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1

寫出*醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式:                                。

(2)生產*醇的原料CO和H2來源於:   CH4(g)+H2O(g)開發、使用清潔能源發展“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。*氣、*醇是優質的清潔燃料,可製作燃料電池。(1...CO(g)+3H2(g) ΔH>0

①該反應的平衡常數表達式K=                     ,一定條件下CH4的平衡轉化率與温度、壓強的關係如圖a。則T1    T2(填“<”“>”或“=”下同),A、B、C三點處對應平衡常數(KA、KB、KC)的大小關係為__________________________________________。

開發、使用清潔能源發展“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。*氣、*醇是優質的清潔燃料,可製作燃料電池。(1... 第2張

②120℃時,將1 mol CH4和2 mol H2O(g)通入容積為1 L的密閉容器中發生反應,不能説明該反應已經達到平衡狀態的是           。

a.容器內氣體密度恆定       b.混合氣體的相對分子質量恆定        c.容器內的壓強恆定  

d.3v正(CH4)=v逆(H2)          e.單位時間內消耗0.3 mol CH4同時生成0.9mol H2

(3)某實驗小組利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)設計成如圖b所示的電池裝置,則該電池負極的電極反應式為                                                    。當有4mol電子通過導線時,消耗標準狀況下的O2體積為               L ,此時電解質溶液的PH值             (填“變大”、“變小”或“不變”)

【回答】

【*】28、(15分)(除註明外,其餘每空2分)

    (1)CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=-442.8 kJ•mol-1;

(2)①•3)÷•  <   KC=KB>KA     ②ae

(3)CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O    22.4L   變小

【解析】

試題分析:(1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ/mol,

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol,③H2O(g)=H2O(1)△H3=-44.0kJ/mol,根據蓋

斯定律,①×1/2-②×1/2+③×2得:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=-442.8 kJ•mol-1。

(2)①根據化學反應和平衡常數的表達方法,該反應的平衡常數表達式K=(•3)÷•;由圖

開始,壓強一定時,温度T2的轉化率較大,正反應為吸熱反應,升高温度,平衡向正反應方向移動,**

的轉化率增大,所以温度Tl<T2;平衡常數只受温度影響,B、C處於等温線上,平衡常數相等,由圖可知,

壓強一定時,温度T2條件下,**的轉化率更大,則反應進行的程度更大,比温度T1時的平衡常數大,平

衡常數KC=KB>KA.

②a.100℃時,反應混合物都是氣體,混合氣體總質量不變,容器的容積不變,容器內氣體密 度始終不變,

不能説明反應達到平衡,a項選;b.該反應是氣體體積增大的反應,根據M=m/n,質量不變,隨着反應的

進行,n增大,當混合氣體的相對分子質量恆定時,反應達到平衡狀態,b項不選;c.隨反應進行混合氣

體總物質的量增大,容器容積不變,壓強增大,當容器的壓強恆定時,説明到達平衡,,c項不選;

d.3v正(CH4)=v逆(H2),不同物質的正逆速率之比等於化學計量數之比,反應到達平衡,d項不選,e.單位

時間內消耗0.3 mol CH4同時生成0.9mol H2 ,反應始終按此比例進行,不能説明到達平衡,e項選;答

案選ae。

(3)CO發生氧化反應,在負極失去電子,鹼*條件下生成碳*根與水,負極電極反應式為:

CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O;正極反應O2+4e-+2H2O =4OH- ,則當有4mol電子通過導線時,消耗標準狀況

下的O2體積為22.4L;該燃料電池的總反應為2CO+O2+4OH-=2CO32-+2H2O,反應消耗了OH-,鹼*變小。

考點:考查蓋斯定律的應用,平衡常數表達式及大小比較,反應處於平衡狀態的標誌,燃料電池。

知識點:化學平衡單元測試

題型:填空題

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