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工业上用CO、CO2均可以生产甲醇。CO在一定条件下发生反应:CO(g)+2H2...

工业上用COCO2均可以生产甲醇。CO在一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

1)图1是反应时COCH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___

2)图2表示该反应进行过程中能量的变化,请根据图像写出反应的热化学方程式:___

3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为:___

4)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1KOH溶液。

请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式___

 

0.15mol/(L·min) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ/mol 2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH- CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O 【解析】 (1)依据速率公式进行计算; (2)根据热化学反应方程式的特点进行分析解答; (3)根据电解池工作原理和氧化还原反应规律书写电解反应式; (4)根据燃料电池的特点,燃料做负极来书写电解反应式。 (1)由图1可知,CO是反应物,变化量为0.75 mol/L,根据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应可知,H2的浓度变化量为1.5 mol/L,所以从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)==0.15mol/(L·min),故答案:0.15mol/(L·min); (2)由图2可知,反应物为:1molCO(g)和2molH2(g)反应,生成1mol CH3OH(g)放出91kJ热量,所以该反应的热化学方程式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ/mol,故答案:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-91kJ/mol; (3)已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,总反应方程式为:2CO2=2CO+O2,所以阴极反应式为:2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH-,故答案:2CO2+2H2O+4e-=2CO+4OH-; (4)根据电子移动方向可知,a为负极,充入的是甲醇燃料,失电子发生氧化反应,其电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,故答案:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。  
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考点分析:
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如图,甲是利用微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中错误的是(   

A.乙装置中溶液颜色不变

B.铜电极应与Y相连接

C.M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+

D.N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g

 

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一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是(   

A.该反应的化学方程式为3B+2D6A+4C

B.反应进行到1s时,vA=3vD

C.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等

D.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol/L•s

 

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在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是

A. 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)ΔH12H2(g)O2(g)=2H2O(g)ΔH2

B. S(g)O2(g)=SO2(g) ΔH1S(s)O2(g)=SO2(g) ΔH2

C. C(s)1/2O2(g)=CO(g)ΔH1C(s)O2(g)=CO2(g)ΔH2

D. H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)ΔH11/2H2(g)1/2Cl2(g)=HCl(g)ΔH2

 

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已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)    ΔH1

C(s)+O2(g)=CO2(g)    ΔH2

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    ΔH3

2CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH(l)+2H2O(l)    ΔH4

2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)    ΔH5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是(   

A.ΔH1>0ΔH2<0 B.ΔH5=2ΔH2H3ΔH1

C.ΔH1<0ΔH3<0 D.ΔH4H1H3

 

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下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是(   

A.由于CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池

B.马口铁(镀锡铁)的镀层破损后,马口铁腐蚀会加快

C.电解精炼铜时,电解质溶液的浓度几乎不变

D.利用外加电流的阴极保护法保护钢闸门时,钢闸门应与外接电源的负极相连

 

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