问题 填空题

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。   

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应I:CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g)     △H1

反应Ⅱ:CO2(g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H2

在以上制备甲醇的两个反应中,反应I优于反应Ⅱ,原因为____________

下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数的数值:  

①在一密闭容器中发生反应工并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学平衡应____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

②某温度下,将1 mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.1 mol/L,则CO的转化率为____,此时的温度____(填“>”“<”或 “=”)250℃。

(2)已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(l)  △H1=-Q1 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H2=-Q2 kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l)   △H3=-Q3 kJ/mol

请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式:_____________。

(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置,工作一段时间后,测得溶液的pH将_____________(填“升高” “降低”或“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为_____________。

答案

(1)反应I符合,即原子利用率为100% ;①逆向 ;②80%  ;<

(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)    △H=(2Q3+0.5Q2 -0. 5Q1)kJ/mol

(3)降低  ;CH3OH-6e-+8OH-=CO32- +6H2O

填空题

(一)(1)甲烷也是一种清洁燃料,但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。

已知: CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)   ΔH1=―890.3 kJ/mol

2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g)            ΔH2=―566.0 kJ/mol

则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的________倍(计算结果保留1位小数)。

(2)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:

请回答:

①甲烷燃料电池的负极反应式是________。

②当线路中有0.1 mol电子通过时,________(填“a”或“b”)极增重________g。

(二)下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的   

溶度积Ksp (25℃)。

电解质平衡方程式平衡常数KKsp
CH3COOHCH3COOHCH3COO-+H+1.76×10-5 
H2CO3H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-

K1=4.31×10-7

K2=5.61×10-11

 
C6H5OHC6H5OH  C6H5O-+H+1.1×10-10 
H3PO4H3PO4H++H2PO4-

H2PO4-H++HPO32-

HPO42-H++PO43-

K1=7.52×10-3

K2=6.23×10-8

K3=2.20×10-13

 
NH3·H2ONH3·H2O NH4++OH-1.76×10-5 
BaSO4BaSO4 Ba2++SO42- 1.07×10-10
BaCO3BaCO3 Ba2++CO32- 2.58×10-9
 

回答下列问题:

(1)由上表分析,若①CH3COOH ②HCO3-③C6H5OH ④H2PO4- 均可看作酸,则它们酸性由强到弱的顺序为__________________________(填编号);

(2)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)______c(NH4+);(填“>”、“=”或“<”)

(3)25℃时,向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是( );

A.若混合液pH>7,则V≥10

B.若混合液pH<7,则c((NH4+) >c (C6H5O-) >c (H+)>c (OH)

C.V=10时,混合液中水的电离程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度

D.V=5时,2c(NH3·H2O)+ 2 c (NH4+)=" c" (C6H5O-)+ c (C6H5OH)

(4)如下图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,回答下列问题:

讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是(   )

A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点

B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时, 均有BaSO4沉淀生成

C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、 b之间的某一点(不含a、b)

D.升温可使溶液由b点变为d点

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