分析 (1)已知:①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g);△H=-241.81kJ•mol-1,
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g);△H=-110.51kJ•mol-1,
利用蓋斯定律,將②-①可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g,據(jù)此計算焓變書寫熱化學方程式;
(2)①根據(jù)三行式計算得到;
②根據(jù)圖示信息:X軸上a點的數(shù)值比b點小,隨著Y值的增加,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小,結(jié)合平衡移動原理回答;
(3)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應消耗的CO的物質(zhì)的量為:2mol×50%=1mol,根據(jù)反應CO(g)+2H2(g)$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$CH30H(g)分別計算出反應消耗氫氣、生成甲醇的物質(zhì)的量,然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分別計算出平衡時一氧化碳、氫氣、甲醇的濃度,最后根據(jù)K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)•{c}^{2}({H}_{2})}$計算出該反應在該溫度下的平衡常數(shù);
(4)電解強酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,乙烯在陰極生成.
解答 解:(1)已知:①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g);△H=-241.81kJ•mol-1,
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g);△H=-110.51kJ•mol-1,
利用蓋斯定律,將②-①可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=(-110.5kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+13l.3 kJ/mol,
所以焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式為:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+13l.30kJ•mol-1,
故答案為:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+13l.30kJ•mol-1;
(2)①設CO的轉(zhuǎn)化量是x,則
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);
初始量:1mol 2mol 0
變化量:x 2x x
平衡量:1-x 2-2x x
平衡時,CH3OH的體積分數(shù)為10%,則$\frac{x}{1-x+2-2x+x}$×100%=10%,x=0.25,所以CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.25mol}{1mol}$×100%=25%,故答案為:25%;
②根據(jù)圖示信息:X軸上a點的數(shù)值比b點小,隨著Y值的增加,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小,平衡逆向移動,故Y表示溫度,故答案為:;溫度;隨著Y值的增加,CH3OH的體積分數(shù)φ(CH3OH)減小,平衡逆向移動,故Y表示溫度;
(3)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應消耗的CO的物質(zhì)的量為:2mol×50%=1mol,根據(jù)反應CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)可知,反應消耗氫氣的物質(zhì)的量為1mol×2=2mol,反應生成甲醇的物質(zhì)的量為1mol,
則達到平衡時各組分的濃度為:c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=1mol/L,c(CH30H)=0.5mol/L,
所以該溫度下該反應的平衡常數(shù)為:K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)•{c}^{2}({H}_{2})}$=$\frac{0.5}{0.5×{1}^{2}}$=1,
故答案為:1;
(4)電解時,二氧化碳在陰極上生成乙烯,電極反應式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,在陽極上發(fā)生反應:4OH--4e-=O2↑+2H2O,陽極產(chǎn)生lmol氧氣時,消耗2mol水,質(zhì)量減輕36g,故答案為:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;36.
點評 本題考查了化學平衡常數(shù)的計算、平衡移動原理的應用,題目難度中等,明確化學平衡常數(shù)的概念及表達式為解答關鍵,本題也可以利用三段式計算,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 原子序數(shù):X>Y | |
B. | 非金屬性:X>Y | |
C. | 最高價氧化物對應的水化物酸性:X>Y | |
D. | 原子半徑:X>Y |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 離子半徑:r(Z2+)>r(Y2-) | |
B. | Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比氮元素的氣態(tài)簡單氫化物強 | |
C. | Y分別與Z、W形成的化合物中化學鍵類型相同 | |
D. | X、Y、Z、W元素的最高正價均等于其所在族的族序數(shù) |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 電池充電時,b極的電極反應式為Cr3++e-=Cr2+ | |
B. | 電池充電時,Cl-從a極穿過選擇性透過膜移向b極 | |
C. | 電池放電時,a極的電極反應式為Fe3++3e-=Fe | |
D. | 電池放電時,電路中每通過0.1mol電子,F(xiàn)e3+濃度降低0.1 mol•L-1 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 光伏發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能 | |
B. | 鋼鐵吸氧腐蝕正極的電極反應式是O2+4e-+2H2O=4OH- | |
C. | 通過電解NaCl水溶液的方法生產(chǎn)金屬鈉 | |
D. | 鉛蓄電池的負極材料是Pb,正極材料是PbSO4 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 二氧化氯具有強氧化性,可用于殺菌消毒 | |
B. | 氫氧化鋁具有弱堿性,可用于治療胃酸過多 | |
C. | 二氧化硅的熔沸點很高,可用于制作石英坩堝 | |
D. | 鈉鉀合金的密度小,可用于快中子反應堆的熱交換劑 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
實驗編號 | 實驗溫度/℃ | c(Na2S2O3)/mol•L-1 | c(H2SO4)/mol•L-1 |
① | 25 | 0.1 | 0.1 |
② | 25 | 0.2 | 0.2 |
③ | 50 | 0.2 | 0.1 |
④ | 50 | 0.1 | 0.1 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com