2009年12月7日~18日在丹麥首都哥本哈根召開了世界氣候大會,商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案,即2012年至2020年的全球減排協(xié)議,大會倡導“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”,降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.過渡排放CO2會造成“溫室效應”,科學家正在研究如何將CO2轉化為可利用的資源.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),圖1表示該反應過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化:

(1)關于該反應的下列說法中,正確的是
 
(填字母).
A.△H>0,△S>0    B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0    D.△H<0,△S>0
(2)為探究反應原理,現(xiàn)進行如下實驗,在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),經(jīng)測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示.
①從反應開始到平衡,CO2的平均反應速率v(CO2)=
 

②該反應的平衡常數(shù)表達式K=
 

③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是
 
(填字母).
A.升高溫度         B.將CH3OH(g)及時液化抽出
C.選擇高效催化劑    D.再充入l molCO2和3molH2
(3)25℃,1.01×105Pa時,16g 液態(tài)甲醇完全燃燒,當恢復到原狀態(tài)時,放出369.2kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式:
 

(4)選用合適的合金為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,此電池負極的電極反應式是:
 
;其正極的電極反應式是:
 
考點:焓變和熵變,熱化學方程式,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素,物質的量或濃度隨時間的變化曲線
專題:化學反應中的能量變化,化學平衡專題,電化學專題
分析:(1)依據(jù)反應和圖象分析判斷:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),反應是熵減少的反應△S<0;反應物能量高于生成物的能量,判斷反應是放熱反應,△H<0;
(2)在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示.二氧化碳是反應物隨反應進行濃度減小,甲醇是生成物,隨反應進行濃度增大;10nim內達到平衡,生成甲醇濃度為0.75mol/L,二氧化碳濃度變化了0.75mol/L;①依據(jù)化學平衡三段式列式計算判斷;②依據(jù)化學平衡常數(shù)的概念書寫平衡常數(shù)計算式;③依據(jù)化學反應的影響因素和條件逐項分析判斷;
A、反應是放熱反應,升溫平衡逆向進行;
B、將CH3OH(g)及時液化抽出,減小生成物的量平衡正向進行;
C、選擇高效催化劑只能改變速率,不改變化學平衡;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大壓強平衡正向進行;
(3)25℃,1.01×105Pa時,16g 液態(tài)甲醇完全燃燒,當恢復到原狀態(tài)時,放出369.2kJ的熱量,依據(jù)書寫熱化學方程式的方法寫出該反應的熱化學方程式為:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ?mol-1;
(4)選用合適的合金為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,原電池的負極失電子發(fā)生氧化反應,失電子的是甲醇,此電池的負極應加入或通入的物質有甲醇、氫氧化鈉、水;負極的電極反應式結合化學方程式為2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-;依據(jù)電子守恒,用化學方程式減去正極電極反應得到負極電極反應式.
解答: 解:(1)依據(jù)反應和圖象分析判斷:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),反應是熵減少的反應△S<0;反應物能量高于生成物的能量,判斷反應是放熱反應,△H<0,
故答案為:C;
(2)在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示.二氧化碳是反應物隨反應進行濃度減小,甲醇是生成物,隨反應進行濃度增大;10nim內達到平衡,生成甲醇濃度為0.75mol/L,二氧化碳濃度變化了0.75mol/L;則①依據(jù)化學平衡列式計算為:
                CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L) 1         4         0        0
變化量(mol/L) 0.75     2.25     0.75     0.75
平衡量(mol/L) 0.25     1.75     0.75     0.75
CO2的平均反應速率v(CO2)=
0.75mol/L
10min
=0.075mol?L-1?min-1 ,故答案為:0.075 mol?L-1?min-1;
②該反應的平衡常數(shù)表達式K=
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3
,故答案為:
[CH3OH]?[H2O]
[CO2]?[H2]3
;
③措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是:
A、反應是放熱反應,升溫平衡逆向進行,故A錯誤;
B、將CH3OH(g)及時液化抽出,減小生成物的量,平衡正向進行,故B正確;
C、選擇高效催化劑只能改變速率,不改變化學平衡,故C錯誤;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大壓強平衡正向進行,故D正確;
故選BD;
(3)25℃,1.01×105Pa時,16g 液態(tài)甲醇物質的量為0.5mol,完全燃燒,當恢復到原狀態(tài)時,放出369.2kJ的熱量,依據(jù)書寫熱化學方程式的方法寫出該反應的熱化學方程式為:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4 kJ?mol-1,
故答案為:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ?mol-1;
(4)選用合適的合金為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,原電池的負極失電子發(fā)生氧化反應,失電子的是甲醇,此電池的負極應加入或通入的物質有甲醇、氫氧化鈉、水;負極的電極反應式結合化學方程式為2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-;依據(jù)電子守恒,用化學方程式減去正極電極反應得到負極電極反應式為:2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O,
故答案為:2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O;3O2+6H2O+12e-=12OH-
點評:本題考查了反應的焓變判斷,熱化學方程式的書寫原則,電極反應和電池反應的分析書寫,化學平衡的影響因素判斷平衡移動方向,化學平衡的計算的應用,圖象分析是關鍵.綜合性較大,難度中等.
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25℃時,0.1mol/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010.請回答下列問題:
①HA是
 
(填“強電解質”或“弱電解質”).
②在加水稀釋HA溶液的過程中,隨著水量的增加而增大的是
 
 (填字母).
A.c(H+)/c(HA)    B.c(HA)/(A-
C.c(H+)與c(OH-)的乘積     D.c(OH-

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科目:高中化學 來源: 題型:

可逆反應3A(g)?3B(?)+C(?)(正反應吸熱)達到化學平衡后,
(1)升高溫度,用“變大”、“變小”、“不變”或“無法確定”填空.
①若B、C都是氣體,氣體的平均相對分子質量
 
;.
②若B、C都不是氣體,氣體的平均相對分子質量
 
;
(2)如果B為氣體,C為固體,取3molA恒溫下在1L容器中充分反應,平衡時測得B的濃度為2.1mol?L-1.若使反應從逆反應開始,起始時在容器中加入3molB,同樣條件下,要使平衡時B的濃度仍為2.1mol?L-1,則C的取值范圍應該是
 

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將1.52g銅鎂合金完全溶解于50.0mL密度為1.40g/mL、質量分數(shù)為63.0%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標準狀況),向反應后的溶液中加入1.00mol/L NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到2.54g沉淀.求:
(1)濃硝酸中HNO3的物質的量濃度.
(2)該合金中銅與鎂的物質的量之比為
 

(3)NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分數(shù)是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

為測定某有機化合物X的結構,進行如下實驗:
(1)取一定量有機物X在氧氣中完全燃燒,測得生成8.8g CO2和3.6g H2O,消耗標準狀況下的氧氣5.6L,則X中含有
 
種元素.
(2)用質譜儀測得A的相對分子質量為44,則X的分子式為
 

(3)根據(jù)價鍵理論,試寫出X可能的結構簡式(不考慮含有結構的物質)
 

(4)X的核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩個不同位置的峰,則X與氫氣反應的化學方程式是
 

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書寫下列物質的電離方程式
(1)H2SO4
 

(2)Ba(OH)2
 

(3)CH3COOH
 

(4)NH3?H2O
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

分子中最多有
 
個原子共直線;最多有
 
個原子共平面.

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有A、B、C、D、E、F六種化合物,它們之間的反應關系如下:①A+B→C+E;②C+NaOH→藍色沉淀D+F; ③D→A+E;④F+Ba(NO32→白色沉淀+NaNO3
(1)試寫出它們的化學式A
 
、B
 
、C
 
、D
 
、E
 
、F
 

(2)寫出④的離子方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列各組離子,在強酸性溶液中可以大量共存的是( �。�
A、K+、Fe2+、NO3-、Cl-
B、Al3+、Na+、CO32-、NO3-
C、NH4+、K+、NO3-、Cl-
D、Na+、Ba2+、Cl-、SO42-

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