题目列表(包括答案和解析)
化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。
356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水.放出的热量为 _______ 。
(2)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-。
已知该电池负极的电极反应为:C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O,则该电池正极的电极反应式为 _______ ,电池工作时,固体电解质里的O2-向 _______ 极移动。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表: T℃时物质的浓度(mol/L)变化
| 时间 / min | CO | H2O(g) | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | C1 |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | C2 |
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是 _______ ,第5~6min之间,改变的条件是 _______ 。T℃时该化 学反应的平衡常数是 _______ 。
②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为 _______ 。
③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H _______ 0(填“>”、“=”、“<”).
| 时间 / min | CO | H2O(g) | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | C1 |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | C2 |
| 时间/min | CO | H2O(g) | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | C1 |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | C2 |
(10分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。请回答:
(1)工业上合成甲醇CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH,在不同温度下的化学平衡常数(K)如表所示。![]()
①根据表中数据可判断ΔH (填“>” 或 “=” 或 “<”)0。
②300℃时,向容积为1L的密闭容器中充入2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH,此时反应将 。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= -a kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH= -b kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
。
(3)改变下列条件,能同时加快正反应的速率,增大CO的转化率的是
A.使用催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.分离CH3OH的物质的量
(4)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质溶液构成燃料电池总反应为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,则负极的电极反应式为 。
(10分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。请回答:
(1)工业上合成甲醇CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH,在不同温度下的化学平衡常数(K)如表所示。
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①根据表中数据可判断ΔH (填“>” 或 “=” 或 “<”)0。
②300℃时,向容积为1L的密闭容器中充入2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH,此时反应将 。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= -a kJ·mol-1
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH= -b kJ·mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
。
(3)改变下列条件,能同时加快正反应的速率,增大CO的转化率的是
A.使用催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.分离CH3OH的物质的量
(4)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质溶液构成燃料电池总反应为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,则负极的电极反应式为 。
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