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(14分)甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加...

(14分)甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g) +H2O(g)   H 1=-49.58kJ•mol-1

反应:CO2(g)+ H2(g)满分5 manfen5.comCO (g)+H2O(g)     H2

反应:CO(g)+2 H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)          H 3=-90.77 kJ•mol-1

回答下列问题

(1)反应H2=          ,反应I自发进行条件         (填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。

(2)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。

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H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入

A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol

B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,曲线I代表哪种投入方式      AB表示

在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol H21.5mol CO2该反应10min时达到平衡

a.此温度下的平衡常数为       ;500K若在此容器中开始充入0.3molH20.9mol CO2、0.6molCH3OH、xmolH2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是

b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线。

(3)固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆、氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2-)在其间通过,该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极均不参与电极反应,下图是甲醇燃料电池的模型。

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出该燃料电池的负极反应式        

②如果用该电池作为电解装置,当有16g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为        (法拉第常数为9.65×104C·mol-1

 

(1)+41.19KJ/mol,较低温;(2)①a;②a:450L2·mol-2,0
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考点分析:
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下列实验方案能达到实验目的的是

选项

实验方案

实验目的或结论

A

将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色

可证明氧化性:H2O2Fe3+

B

1 mL 1%NaOH溶液中加入2 mL 2%CuSO4溶液,振荡,再加入0.5 mL有机物Y,加热,未出现砖红色沉淀

说明Y中不含醛基

C

将一定量的NaNO3KCl的混合液加热并

浓缩至有晶体析出时,趁热过滤

得到NaCl晶体

D

比较不同反应的反应热数据大小

从而判断反应速率的大小

 

 

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下列说法不正确的是

A.25℃时,pH=11 NaOH溶液和pH=3 CH3COOH混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)

B.取c(H+)=0.01mol/L的盐酸和醋酸各100mL,分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,醋酸与锌反应的速率大

C.25℃时,某溶液中由水电离出的c(H+)=10-a mol/L,若a>7时,该溶液pH一定为14-a

D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液中存在2c(Na)=3[c(HC2O4)+c(C2O42)+c(H2C2O4)]

 

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某温度下,碳和H2O(g)在密闭容器里发生下列反应:

C(s)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+H2(g),

CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g)

当反应达到平衡时c(H2)=1.9mol•L-1c(CO)=0.1mol•L-1

则下列叙述正确的是

A.CO在平衡时转化率为10%

B.平衡浓度c(CO2)=c(H2)

C.其他条件不变时,缩小体积,反应平衡不移动

D.平衡时增大碳的质量,反应中热量值不变

 

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为除去括号内的杂质,下列各选项中所选用的试剂或方法不正确的是

A.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体

B.NaBr溶液(NaI),应加入适量的氯水、CCl4,进行萃取分液

C.NH4Cl溶液(FeCl3),应加入适量的氨水,过滤

D.CO2(CO)通过过量灼热的氧化铜粉末

 

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被誉为“矿石熊猫”香花石,由我国地质学家首次发现,它由前20号元素中的6种组成,其化学式为X3Y2(ZWR4)3T2,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外层电子数是次外层的3倍,T无正价,X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是

A.原子半径:Y>Z>R>T

B.气态氢化物的稳定性:W<R<T

C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Z

D.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同

 

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试题属性
  • 题型:简答题
  • 难度:压轴

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