问题 填空题

(14分)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。

(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。

已知:① 2 CH4 (g) + 3O2 (g) = 2 CO (g) + 4 H2O(l)  △H1 =-1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O2(g) =2 CO2 (g)  ΔH2 = -566 kJ/mol

则反应CH4(g) + 2 O2 (g) =CO2 (g) + 2 H2O (l) 的△H=                 

(2)将两个石墨电极插人KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4 + 10 OH― 8e=CO32+ 7 H2O;通入O2的一极,其电极反应式是                             

(3)若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水,写出电解反应的离子方程式为:                    ;电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电,假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液的pH=            

(4)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应

CO (g) +H2O (g) CO2 (g) +H2 (g),得到如下三组数据:

         实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所

需时间/min

H2OCOCO2CO
1650241.62.45
2900120.41.63
3900abcdt
① 实验1中以υ(H2)表示的反应速率为            。

② 实验2中的平衡常数是              (计算结果保留两位小数)。

③ 该反应的正反应为         (填“吸”或“放”)热反应。

④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),

则a、b应满足的关系是                (用含a、b的数学式表示)。

答案

(1)△H=-890.3KJ/mol

(2)O2 + 4e_+ 2H2O = 4OH

(3)2Cl + 2H2  H2↑ + Cl2↑ + 2OH;13

(4)① 0.16 mol / (L?min)

② 0.17

③ 放

④ b = 2a

(1)由盖斯定律得:△H=(△H1+ ΔH2)/2=(-1214.6-566)/2=-890.3KJ/mol

(2)CH4的一极发生氧化反应,O2的一极发生还原反应,碱性环境,得电子,生成氢氧根,所以O2 + 4e_+ 2H2O = 4OH

(3)电解食盐水,阳极Cl发生氧化反应生成,阴极H+发生还原反应,生成,所以2Cl + 2H2  H2↑ + Cl2↑ + 2OH,标准状况下产生气体1.12 L,0.05mol,H2和Cl2各0.025mol,OH即为0.05mol,所以OH浓度为0.1mol/L,所以pH=13

(4)① υ(CO)=(4-2.4)/2×5=1.6mol / (L?min)

②K=0.4×0.4/1.6×0.6=0.17

③对比1和2的平衡常数,2的小,平衡左移,所以升高温度,平衡左移,故正反应为放热反应。

④等效平衡,恒温恒容,又是反应前后气体体积数不变的反应,所以经一边倒后,只要物质的量成比例即可。

填空题
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