分析 (1)由C、H、O三種元素中的兩種和三種分別組成的燃料物質(zhì)甲和乙,1個(gè)乙分子中含有18個(gè)電子,則乙分子中含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子,則含有H原子數(shù)目為18-6-8=4,故乙為CH3OH,分子中均有氧,故甲為CO;
①發(fā)生反應(yīng)CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g),應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(甲)=0.2mol/L,則平衡時(shí)n(甲)=2L×0.2mol/L=0.4mol,據(jù)此根據(jù)三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量;
②提高甲的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)改變條件使平衡向正反應(yīng)移動(dòng).計(jì)算T1溫度時(shí)平衡常數(shù),與T2溫度的平衡常數(shù)相比判斷該反應(yīng)的反應(yīng)熱,判斷溫度對(duì)反應(yīng)的影響,注意不能只增大甲的濃度;
(2)根據(jù)蓋斯定律書寫甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式;
(3)①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲烷在負(fù)極通入,酸性條件下,發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2、H+;
②B為電解池,銅離子發(fā)生還原反應(yīng),在陰極析出,該極連接原電池的負(fù)極,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子計(jì)算生成Cu的物質(zhì)的量,再根據(jù)m=nM計(jì)算生成Cu的質(zhì)量.
解答 解:(1)由C、H、O三種元素中的兩種和三種分別組成的燃料物質(zhì)甲和乙,1個(gè)乙分子中含有18個(gè)電子,則乙分子中含有1個(gè)C原子、1個(gè)O原子,則含有H原子數(shù)目為18-6-8=4,故乙為CH3OH,分子中均有氧,故甲為CO,
故答案為:CO、CH3OH;
①發(fā)生反應(yīng)CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g),應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(甲)=0.2mol/L,則平衡時(shí)n(甲)=2L×0.2mol/L=0.4mol,則:CO (g)+2H2(g)?CH3OH(g),
開始(mol):2 6 0
變化(mol):1.6 3.2 1.6
平衡(mol):0.4 2.8 1.6
CH3OH在平衡混合物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為=$\frac{1.6mol}{0.4mol+2.8mol+1.6mol}$=$\frac{1}{3}$
故答案為:$\frac{1}{3}$;
②該反應(yīng)為放熱反應(yīng),
A.加入2mol甲,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),但甲的轉(zhuǎn)化率降低,故A錯(cuò)誤;
B.充入氮?dú),反?yīng)混合物各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),甲的轉(zhuǎn)化率不變,故B錯(cuò)誤;
C.分離出乙,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),甲的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
D.T1溫度時(shí)平衡常數(shù)為$\frac{\frac{1.6}{2}}{\frac{0.4}{2}×(\frac{2.8}{2})^{2}}$=$\frac{100}{49}$>1,故升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),甲的轉(zhuǎn)化率降低,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C;
(2)已知:①、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1;
②、2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
利用蓋斯定律,①×2-②可得:2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l);△H=-1214.6kJ•mol -1
故甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時(shí)的熱效率只是完全燃燒時(shí)的$\frac{1214.6kJ}{890.3kJ×2}$=0.7,
故答案為:0.7;
(3)①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),甲烷在負(fù)極通入,酸性條件下,發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2、H+,負(fù)極電極反應(yīng)式為:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,
故答案為:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;
②B為電解池,銅離子發(fā)生還原反應(yīng),在陰極析出,該極連接原電池的負(fù)極,故在b電極析出Cu,b電極的質(zhì)量增重,轉(zhuǎn)移0.1mol電子,析出銅的物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol,故析出銅的質(zhì)量為0.05mol×64g/mol=3.2g,
故答案為:b;3.2.
點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,為高考常見題型,題目涉及物質(zhì)推斷、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、電化學(xué)以及蓋斯定律的應(yīng)用等,題目難度中等,注意體會(huì)蓋斯定律的應(yīng)用,(3)中可以利用總反應(yīng)式減正極反應(yīng)式書寫負(fù)極反應(yīng)式.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 大理石與醋酸反應(yīng)制取二氧化碳:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O | |
B. | 氯乙酸與足量氫氧化鈉溶液共熱:CH2ClCOOH+OH-→CH2ClCOO-+H2O | |
C. | 用銀氨溶液檢驗(yàn)乙醛中的醛基:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-$\stackrel{水浴加熱}{→}$CH3COO-+NH4++3NH3+2Ag↓+H2O | |
D. | 苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO${\;}_{3}^{2-}$ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
c(Na2SO3)×103 | 3.65 | 5.65 | 7.65 | 11.65 |
v×106 | 10.2 | 24.4 | 44.7 | 103.6 |
反應(yīng)階段 | 速率方程 | $\frac{k(297.0K)}{k(291.5K)}$ |
富氧區(qū) | v=kc(SO32-)•c(O2) | 1.47 |
貧氧區(qū) | v=kca(SO32-)•cb(O2) | 2.59 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 三種酸的電離常數(shù)關(guān)系:KHA>KHB>KHD | |
B. | 滴定至P點(diǎn)時(shí),溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) | |
C. | pH=7時(shí),三種溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-) | |
D. | 當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí),將三種溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 進(jìn)行中和熱的測(cè)定 | |
B. | 運(yùn)用該實(shí)驗(yàn)可區(qū)分膠體和溶液 | |
C. | X若為苯,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸 | |
D. | 驗(yàn)證AgCl溶解度大于Ag2S |
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