【題目】工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。圖1表示反應(yīng)中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化圖。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(1)在“圖1”中,曲線______(填a或b)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于_____________(填吸熱、放熱)反應(yīng)。
(2)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡, v(H2)=________;反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是______ 。
a.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
b.反應(yīng)放熱182 kJ
c.若升溫,該反應(yīng)的v(正)增大,v(逆)減小
d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則此時(shí)v(正)>v(逆)
(3)甲醇-空氣燃料電池(DMFC)是一種高效能、輕污染電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載電池,該燃料電池的電池反應(yīng)式為:2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+4 H2O(l)。其工作原理示意圖如下:
①上圖的出入口通入或排出的物質(zhì)名稱(或化學(xué)式)b________ ,a_____________.
②負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。電池中放電過(guò)程中負(fù)極附近溶液的pH將_____________(填“下降”、“上升”或“不變”);
(4)最近,又有科學(xué)家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高。一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極通入汽油蒸氣。其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷代表汽油。該電池的正極反應(yīng)式___________________________。該電池的負(fù)極反應(yīng)式__________________________________。放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動(dòng)方向是向_________________極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。
【答案】 b 放熱 0.15 mol/L.min-1 ad CH3OH CO2 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 下降 O2+4e-=2O2- C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O 負(fù)
【解析】(1)催化劑降低反應(yīng)的活化能,則在“圖1”中,曲線b表示使用了催化劑;反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。(2)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡,生成甲醇是0.75mol/L,根據(jù)方程式可知消耗氫氣是1.5mol/L,則v(H2)=1.5mol/L÷10min=0.15 mol/L·min-1;a.正反應(yīng)體積減小,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變,a正確;b.生成甲醇是0.75mol/L,物質(zhì)的量是1.5mol,所以反應(yīng)放熱1.5×(510kJ-419kJ)=136.5kJ,b錯(cuò)誤;c.若升溫,正逆反應(yīng)速率均增大,c錯(cuò)誤;d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,反應(yīng)物濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則此時(shí)v(正)>v(逆),d正確,答案選ad;
(3)①原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),則根據(jù)圖中氫離子的移動(dòng)方向可知右側(cè)電極是正極,左側(cè)是負(fù)極,因此b處通入的是甲醇,甲醇的氧化產(chǎn)物是CO2,則a處流出的是CO2;②甲醇在負(fù)極通入,負(fù)極的電極反應(yīng)式為 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式可知負(fù)極產(chǎn)生氫離子,則電池中放電過(guò)程中負(fù)極附近溶液的pH將下降;(4)氧氣在正極通入,由于傳遞的是氧離子,則該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-。汽油在負(fù)極通入,該電池的負(fù)極反應(yīng)式為C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2O。原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),則放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動(dòng)方向是向負(fù)極移動(dòng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以鉻鐵礦為原料制備鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如下圖所示。鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO-Cr2O3和雜質(zhì)SiO2。
已知:①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解
②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
回答下列問(wèn)題:
(1)K2CrO4中Cr元素的化合價(jià)是________。
(2)完成并配平煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2的化學(xué)反應(yīng)方程式________
FeO-Cr2O3+ O2+ NaOH Na2CrO4+NaFeO2+ ;
該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是________。
(3)生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________。濾渣2的成分(填化學(xué)式)_______。
(4)濾液2存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O。若改變條件使上述平衡向正方向移動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是______。
A.達(dá)到新平衡后,溶液PH一定增大
B.再達(dá)到新平衡前,正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率
C.該反應(yīng)平衡常數(shù)可以不改變
D.達(dá)新平衡后,CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率
(5)含鉻廢水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會(huì)對(duì)人體及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害,必須進(jìn)行處理。還原沉淀法是常用的一種方法:
①上述流程中還原過(guò)程的離子反應(yīng)方程式為:_______________。
②最終生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)常溫下,Cr(OH)3的Ksp=1×10-32,當(dāng)c(Cr3+)降至1×10-3·mol·L-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至4時(shí)______(填“有”或“沒(méi)有”)沉淀生成。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列事實(shí)能用同一原理解釋的是:
A. SO2和Cl2都能用于漂白
B. I2、NH4Cl晶體受熱都逐漸消失
C. 配制Fe(NO3)3和Sn(NO3)2溶液均要加入稀硝酸
D. SO2可使加酚酞的氫氧化鈉溶液和酸性高錳酸鉀溶液的紅色都褪去
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某酸性燃料電池(以甲醇為燃料,酸性介質(zhì))結(jié)構(gòu)示意如圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 電池工作時(shí),電子由A電極經(jīng)外電路流向B電極
B. 電池工作時(shí),減少的化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能
C. A電極發(fā)生的電極反應(yīng)為:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
D. B電極每消耗1 mol O2,電池中減少4 mol H+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是( )
①在熱化學(xué)方程式中無(wú)論是反應(yīng)物還是生成物都必須標(biāo)明狀態(tài) ②所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化 ③放熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)不必加熱 ④吸熱反應(yīng)在加熱后才能發(fā)生 ⑤化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)數(shù)值只與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān) ⑥一般來(lái)說(shuō),吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生 ⑦依據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)焓變的大小與反應(yīng)的途徑有關(guān)
A.②③⑥⑦ B.③④⑤⑦ C.④⑤⑦ D.③④⑦
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)與生產(chǎn)生活、環(huán)境保護(hù)等密切相關(guān)。下列做法不正確的是
A. 推廣使用電動(dòng)汽車(chē)低碳交通工具
B. 用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料
C. 用生物方法脫除生活污水中的氮和磷
D. 加大鉛酸蓄電池、含汞鋅錳等電池的生產(chǎn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z、W 4種元素分別是元素周期表中3個(gè)連續(xù)短周期的元素且原子序數(shù)依次增大。X、W同主族,Y、Z為同周期的相鄰元素。W原子的質(zhì)子數(shù)等于Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和。Y與X形成的分子中有3個(gè)共價(jià)鍵。Z原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,試推斷:
(1)寫(xiě)出Z在周期表中的位置______________。W離子的結(jié)構(gòu)示意圖:_______________________。
(2)由以上元素中兩兩形成的化合物中,溶于水顯堿性的氣態(tài)氫化物的結(jié)構(gòu)式為:__________________。
既含離子鍵又含非極性共價(jià)鍵的化合物的電子式為________;既含極性共價(jià)鍵又含非極性共價(jià)鍵的化合物的電子式為________。
(3)Z的氫化物熔沸點(diǎn)在其同主族氫化物中熔沸點(diǎn)最高,原因是_______________________。
(4)用化學(xué)方程式表示Z與其同主族短周期元素的非金屬性強(qiáng)弱___________________________ 。
(5)由X、Y、Z所形成的常見(jiàn)離子化合物是________(寫(xiě)化學(xué)式),該化合物與W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液加熱時(shí)反應(yīng)的離子方程式為____________________;X與W形成的化合物與水反應(yīng)時(shí),水作________ (填“氧化劑”或“還原劑”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),括號(hào)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)儀器或試劑都能用到的是
A.鋁熱反應(yīng)(鋁熱劑、鎂帶、氯酸鉀、蒸發(fā)皿)
B.鈉的焰色反應(yīng)(氯化鈉溶液、鹽酸、鉑絲、藍(lán)色鈷玻璃)
C.中和熱的測(cè)定(量筒、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒、酒精燈)
D.制取氫氧化鐵膠體(飽和FeCl3溶液、NaOH溶液、燒杯、膠頭滴管)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)①X(g)+2Y(g) 2Z(g) 、②2M(g)N(g)+P(g)分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行,反應(yīng)室之間有無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的密封隔板。反應(yīng)開(kāi)始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖所示:
下列判斷正確的是
A.反應(yīng)①的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.達(dá)平衡(I)時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為14:15
C.達(dá)平衡(I)時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為
D.在平衡(I)和平衡(II)中M的體積分?jǐn)?shù)相等
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