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(12分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,...

(12分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol1、-283.0 kJ·mol1和-726.5 kJ·mol1。请回答下列问题:

(1)用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是_____________kJ;

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________________________;

(3)用甲醇与氧气在碱性条件下形成燃料电池的负极电极离子方程式为_________________

(4)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇(CO2+3H2 CH3OH + H2O)

在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是______(填序号)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) =nA/tA mol·L-1·min-1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

(5)在T1温度时,将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_________________________。

 

(12分) (1)2858     (2分) (2)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ/moL(3分) (3)CH3OH+8OH—==CO32—+6H2O(2分) (4)③④(2分)  (5)(4-2a):4(3分) 【解析】
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考点分析:
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(21分)(1)用50mL 0.55mol/L NaOH溶液和50mL 0.25mol/L H2SO4溶液来做中和热测定的实验,测得溶液在反应前后的温度变化为t1℃~t2℃ (t2>t1),混合后溶液的比热容为c = 4.18J/(g·℃),溶液的密度都近似为1g/mL,中和热△H=__________(填表达式,不用化简);若将H2SO4溶液换成相同物质的量浓度的CH3COOH溶液,测得的△H______填(“偏大”、“偏小”或“相同”);若将稀硫酸换成浓硫酸来做该实验,测得的△H_______(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

      (2)某高能化学物质N2H2内,氮元素的杂化类型为____,电子式为____,一个分子中有σ键     个  ,π 键     个。

(3).在密闭容器中进行可逆反应: CO(g)+NO2(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eCO2(g)+NO(g),(正反应放热),达到平衡后,只改变其中一个条件,对平衡的影响是:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①增大容器的体积,平衡    移动(填“正向”“逆向”“不”),反应混合物的颜色   。(填“变深”“变浅”“不变”)

②容器体积不变:若通人CO2气体,平衡    移动,反应混合物的颜色    。若通人N2气体,平衡    移动,反应混合物的颜色    。③加入催化剂,平衡   移动。

   (4)下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量:

物质

炭粉(C)

一氧化碳(CO)

氢气(H2)

甲烷(CH4)

乙醇(C2H5OH)

状态

固体

气体

气体

气体

液体

热量(kJ)

392.8

282.6

285.8

890.3

1 367

①从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。

②写出管道煤气中的一氧化碳燃烧热的热化学方程式_______________________

③充分燃烧1 mol表中各种燃料,排放出二氧化碳的量最多的是________。

④矿物燃料储量有限,而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略,我国开发利用的绿色能源有________等。

 

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下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是(  )

①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1         C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH2

②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH3         S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH4

③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH5       2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH6

④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH7    CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8

A.①             B.④           C.②③④             D.①②③

 

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将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中,在某温度下发生下列反应:

Ag2SO4(s)说明: 6ec8aac122bd4f6eAg2O(s)+SO3(g),2SO3(g)说明: 6ec8aac122bd4f6e2SO2(g)+O2(g),经十分钟后,反应达到平衡,此时C(SO3)=0.4 mol/L,C(SO2)=0.1 mol/L,则下列叙述不正确的是

A.SO3的分解率为20%         B.平衡时,v(O2)=0.005 mol/(L·min)

C.容器内气体的密度为40g/L    D.加压,容器内固体质量不变

 

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如图,Ⅰ是恒压密闭容器,Ⅱ是恒容密闭容器。其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入3molZ,起始时容器体积均为V L,发生如下反应并达到平衡(X、Y状态未知):aX(?)+2Y(?)说明: 6ec8aac122bd4f6e3Z(g)。此时Ⅱ中X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2,则下列说法一定正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

A.若X、Y均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:Ⅰ>Ⅱ

B.若X、Y不均为气态,到达平衡后若在Ⅰ中再加入1molZ,则新平衡时Y的体积分数变大

C.若X、Y均为气态,则从起始到平衡所需时间:Ⅰ>Ⅱ

D.若X、Y不均为气态,到平衡后若在Ⅱ中再加入2molZ,则新平衡时Z的体积分数变小

 

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在某一密闭容器中,充入一定量的HI气体,发生反应2HI(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eH2(g)+I2(g),(正反应吸热)。在t1时达到平衡,t2时加热升温并保温,到t3时又达到新平衡,符合这一变化的图像是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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