【題目】1CH4可用于設(shè)計(jì)燃料電池,甲烷燃料電池的工作原理如圖所示:原電池工作過(guò)程中OH的作用是_______________;負(fù)極電極反應(yīng)式為:_____________。若電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.8NA,左側(cè)溶液中pH________增大,減小不變)(忽略溶液體積的變化,右側(cè)的OH物質(zhì)的量變化量為_(kāi)________。

2CH4與H2O在隔絕空氣、高溫和催化劑條件下反應(yīng):

CH4g+H2Og COg+3H2g ΔH=m kJ·mol1

則反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______________,K的大小與溫度T的關(guān)系如上圖中曲線所示,則m__________0”“;改變某一條件,使?fàn)顟B(tài)從a點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn),若保持溫度不變,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),則CH4的轉(zhuǎn)化率___________增大、減小不變不確定,反應(yīng)的焓變H將_______________增大、減小不變。

【答案】1參與電極反應(yīng),定向移動(dòng)形成電流1分,共2

CH4-8e+10OH=CO3+7H2O2分;不變1分;0.2mol2分

22分;>2分;不確定2分;不變2分

【解析】

試題分析:1甲烷失去電子轉(zhuǎn)化為CO2,CO2結(jié)合氫氧根生成碳酸根,則氫氧根的作用是參與電極反應(yīng),定向移動(dòng)形成電流;負(fù)極通入甲烷,電極反應(yīng)式為CH4-8e+10OH=CO3+7H2O;。若電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.8NA,正極消耗氧氣是0.2mol,生成氫氧根是0.8mol,由于生成的氫氧根向負(fù)極移動(dòng),所以左側(cè)溶液中pH不變。根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式可知右側(cè)甲烷消耗1mol氫氧根,所以右側(cè)的OH物質(zhì)的量變化量為1mol-0.8mol=0.2mol。

2化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,則根據(jù)方程式CH4g+H2OgCOg+3H2g可知反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,根據(jù)圖像可知升高溫度K增大,所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),m>0;由于不能確定改變的條件,所以使?fàn)顟B(tài)從a點(diǎn)到達(dá)b點(diǎn),若保持溫度不變,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),不能確定CH4的轉(zhuǎn)化率如何變化;焓變只與反應(yīng)物和生成物總能量的相對(duì)大小有關(guān)系,所以H不變。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】摩爾鹽[NH42FeSO42·6H2O]是分析化學(xué)中的重要試劑。摩爾鹽隔絕空氣加熱可完全分解生成紅棕色固體和其他產(chǎn)物。某學(xué)習(xí)小組欲探究其分解產(chǎn)物。

I.甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。

1實(shí)驗(yàn)中,裝置B中觀察到的現(xiàn)象是____________________。

2堿石灰的主要作用是__________________。

3裝置D中觀察到酚酞溶液變紅色,由此可知摩爾鹽分解的產(chǎn)物中有_____________寫(xiě)化學(xué)式。

4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置A中固體殘留物不含F(xiàn)eO:___________________簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論

.乙組同學(xué)認(rèn)為摩爾鹽受熱分解的產(chǎn)物中還含有SO2、SO3和N2。為進(jìn)行驗(yàn)證,用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A和下列所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

5乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、__________。裝置G中鹽酸的作用是_________________。

6實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)確稱(chēng)量摩爾鹽7.8400 g,充分加熱反應(yīng)后,測(cè)得裝置A中固體殘留物的質(zhì)量為1.6000 g,裝置G中生成白色沉淀的質(zhì)量為3.4950 g,裝置H中收集到112 mL N2標(biāo)準(zhǔn)狀況下,寫(xiě)出摩爾鹽受熱分解的化學(xué)方程式:___________________。分解產(chǎn)物被充分吸收,不考慮其損失

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】t℃時(shí),將3molA1molB氣體通入容積為2L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng)3A(g)+B(g) xC(g),2min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)(溫度不變),此時(shí)容器內(nèi)剩余了0.8molB,并測(cè)得C的濃度為0.4mol·L1。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為 。

2x=

3)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為n(B)= mol。

4)保持溫度和體積不變,對(duì)原平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整,可使平衡向右移動(dòng)的是 (填字母)。

A.均減半 B.均加倍 C.均增加0.4mol D.均減小0.4mol

5)如果上述反應(yīng)在相同溫度和容積的容器中進(jìn)行,起始加入3molA3molB,達(dá)到平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其它條件不變時(shí),按下列配比作為起始物質(zhì),平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是 (填字母)。

A2molC B1molA3molB4molC

C1molB4molC D6molA2molB

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是

A. 由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵

B. 由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同的氫原子

C. 僅由核磁共振氫譜無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)

D. A的化學(xué)式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3—O—CH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象屬于物理變化的是

A. 潮解 B. 電解 C. 水解 D. 裂解

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是( 。

A. 二糖的水解產(chǎn)物一定是葡萄糖和果糖 B. 生物大分子就是指多糖

C. 蔗糖和麥芽糖是動(dòng)植物體內(nèi)都有的二糖 D. 單糖是不能再水解的糖

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2+O2,該過(guò)程類(lèi)似植物的光合作用。如圖是光照射下TiO2分解水的裝置示意圖。下列敘述正確的是

A.該裝置可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)也能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.TiO2電極上發(fā)生的反應(yīng)為:2H+2e=H2

C.該裝置工作時(shí),電流由TiO2電極經(jīng)R流向鉑電極

D.該裝置工作時(shí),TiO2電極附近溶液的pH變大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過(guò)次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉,生產(chǎn)過(guò)程如圖:

回答下列問(wèn)題:

(1)經(jīng)過(guò)步驟①后,加入NaOH固體的原因是

(2)步驟②反應(yīng)的離子方程式是

(3)從溶液Ⅰ中分離出Na2FeO4后,還有副產(chǎn)品Na2SO4、NaCl,則步驟③中反應(yīng)的離子方程式為

(4)將一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同),溶液中Na2FeO4濃度變化如圖曲線Ⅰ、Ⅱ所示,試推測(cè)曲線Ⅰ比曲線Ⅱ?qū)?yīng)的污水pH (填“高”或“低”).

(5)通過(guò)計(jì)算得知Na2FeO4的消毒效率(以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示)比氯氣的 (填“高”或“低”),用高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是 (答出兩點(diǎn)即可).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一條由n個(gè)氨基酸組成的肽鏈中含有的羧基數(shù)目和氧原子數(shù)目至少為( )

A. 1n+1 B. 11 C. 12n D. nn+1

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