1mol 0.16 mol 3.6 g 【查看更多】

 

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（本題16分）工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：____________ ________
（2）甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問(wèn)題:

①脫氫反應(yīng)的△H_____0，600K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學(xué)計(jì)算得到在t­1K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L－1。你認(rèn)為正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由__________________________________________________________________________。
（3）納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分別進(jìn)行催化CH3-OH的脫氫實(shí)驗(yàn)：
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的濃度（mol·L－1）隨時(shí)間t (min)變化如下表：

序號(hào)
溫度
0
10
20
30
40
50
①
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
③
T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判斷：實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H2)＝              ；實(shí)驗(yàn)溫度T1   T2（填“>”、“<”）；催化劑的催化效率：實(shí)驗(yàn)①   實(shí)驗(yàn)②（填“>”、“<”）。
（4）用CH3-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：
___________________________________________。

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（本題16分）工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：____________ ________
（2）甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

①脫氫反應(yīng)的△H_____0，600K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學(xué)計(jì)算得到在t­1K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L－1。你認(rèn)為正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由__________________________________________________________________________。
（3）納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分別進(jìn)行催化CH3-OH的脫氫實(shí)驗(yàn)：
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的濃度（mol·L－1）隨時(shí)間t (min)變化如下表：
序號(hào)
溫度
0
10
20
30
40
50
①
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
③
T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判斷：實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H2)＝              ；實(shí)驗(yàn)溫度T1   T2（填“>”、“<”）；催化劑的催化效率：實(shí)驗(yàn)①   實(shí)驗(yàn)②（填“>”、“<”）。
（4）用CH3-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：
___________________________________________。

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T℃時(shí)反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題．
（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（用E1、E2或E3表示，下同）
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol
2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol

（2）T℃時(shí)將3molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)．2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.1mol，則達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
，反應(yīng)
放出
放出
（填“放出”或“吸收”）
0.9E3
0.9E3
熱量．（用E1、E2或E3表示）
（3）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是
①②④
①②④
（填序號(hào)）
①SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化    ②容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化   ④相同時(shí)間內(nèi)消耗2n molSO2的同時(shí)生成n molO2   ⑤相同時(shí)間內(nèi)消耗2n molSO2的同時(shí)生成2n molSO3
（4）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1、E2和E3的變化是：E1
減小
減小
，E2
減小
減小
，E3
不變
不變
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（5）若以右圖所示裝置，用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，將SO2、O2以一定壓強(qiáng)噴到活性電極上反應(yīng)．寫出兩電極的電極反應(yīng)式：
+：O2+4e-+4H+═2H2O
+：O2+4e-+4H+═2H2O
，
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+

為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變，則通入SO2和水的質(zhì)量比為
16：29
16：29
．
（6）SOCl2是一種無(wú)色液體，可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料，且其放電時(shí)也有SO2氣體產(chǎn)生．寫出SOCl2在電池中放電時(shí)的電極反應(yīng)式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
．

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利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．T℃時(shí)反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）過(guò)程中的能量變化如圖所示，回答下列問(wèn)題．
（1）寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式（用E1、E2或E3表示，下同）
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-E3kJ/mol　或△H=-（E2-E1）kJ/mol
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-E3kJ/mol　或△H=-（E2-E1）kJ/mol
．
（2）T℃時(shí)將3mol SO2和1mol O2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)．2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.1mol，則達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
，反應(yīng)
放出
放出
（填“放出”或“吸收”）
0.9E3
0.9E3
熱量．（用E1、E2或E3表示）
（3）下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是
①②④
①②④
（填序號(hào)）
①SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化    ②容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化   ④相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成n mol O2   ⑤相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成2n mol SO3
（4）在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E1、E2和E3的變化是：E1
減小
減小
，E2
減小
減小
，E3
不變
不變
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（5）若以如圖所示裝置，用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸，將SO2、O2以一定壓強(qiáng)噴到活性電極上反應(yīng)．寫出兩電極的電極反應(yīng)式：
+：O2+4e-+4H+═2H2O
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+：O2+4e-+4H+═2H2O
-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
，為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變，則通入SO2和水的質(zhì)量比為
16：29
16：29
．
（6）SOCl2是一種無(wú)色液體，可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料，且其放電時(shí)也有SO2氣體產(chǎn)生．寫出SOCl2在電池中放電時(shí)的電極反應(yīng)式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
．

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肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．
（1）已知在25℃，101kPa時(shí)，16.0g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)�，放出熱�?12kJ，N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol
N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-624KJ/mol
．肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式是：
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
．電池工作一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH將
減小
減小
（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）如圖是一個(gè)電化學(xué)裝置示意圖．用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源．如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是500mL足量的飽和氯化鈉溶液，當(dāng)兩極共產(chǎn)生1.12L氣體時(shí)，溶液的pH為
13
13
，則肼-空氣燃料電池理論上消耗的空氣
1.4
1.4
L（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定，假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%）
（3）肼易溶于水，它是與氨類似的弱堿，用電離方程式表示肼的水溶液顯堿性的原因
N2H4+H2O=N2H5++OH-；N2H5++H2O=N2H62++OH-
N2H4+H2O=N2H5++OH-；N2H5++H2O=N2H62++OH-
．
（4）常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L N2H4?H2O溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），若測(cè)得混合溶液的pH=6，則混合溶液中由水電離出的c（H+）
大于
大于
0.1mol/L HCl溶液中由水電離出的c（H+）（填“大于”、“小于”、或“等于”）．
（5）已知：在相同條件下N2H4?H2O的電離程度大于N2H5C1的水解程度．常溫下，若將0.2mol/L N2H4?H2O溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合，則溶液中N2H+5、Cl-、OH-、H+離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
c（N2H5+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）
c（N2H5+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）
．

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