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  【碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用.请按要求回答下列问题:(1)已知:2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ/mol2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol请写】

  碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用.请按要求回答下列问题:

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

  2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ/mol

  请写出CH4燃烧热的热化学方程式:___.

  (2)在不同温度下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K如下表:

  温度/℃60075090011001250平衡常数K2.51.610.90.6①该反应的△H___0.(填“>”、“=”或“<”).

  ②900℃时发生上述反应,CO2的转化率随时间变化如图所示,若到达平衡后加压,则H2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)___,正反应速率将___.

  其他条件相同时,请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图.

  ③在900℃时发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正方向移动的组是(填编号)___,平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有___(填编号)

  ABCDEn(CO2)31011n(H2)21012n(CO)1230.53n(H2O)5230.51(3)以二甲醚(CH3OCH3)、空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池

  ①放电时,负极电极反应式:___.

  ②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为___.

1回答
2020-10-26 05:42
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史维峰

  (1):①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H1=-1214.6kJ•mol-1

  ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1

  依据盖斯定律计算,①+②得到,2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1780.6KJ/mol;

  热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ•mol-1;

  故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ/mol;

  (2)①化学平衡体系中升高温度平衡向吸热反应方向移动,依据图中数据可知,温度升高,平衡常数减小,可知正向为放热反应,逆向为吸热反应,所以该反应的△H<0;

  ②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)反应前后气体体积不变,改变压强平衡不移动,压强增大,容器体积减小,物质浓度增大,反应速率增大;

  CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H<0,降低温度反应速率减慢,达到平衡用的时间变长平衡正向移动,二氧化碳转化率提高,转化率随时间变化的示意图为:

  ;

  故答案为:不变;增大;;

  ③依据图表数据可知900℃,平衡常数为:1,即c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),要使反应向正向进行则满足c(CO2)•c(H2)>c(CO)•c(H2O),

  A.3×2>1×5反应向着正向移动,故A正确;

  B.1×1<2×2,反应向逆向进行,故B错误;

  C.0×0<3×3,反应向逆向进行,故C错误;

  D.1×1>0.5×0.5,反应向正向进行,故D正确;

  E.1×2<3×1,反应向逆向进行,故E错误;

  故选:AD;

  CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)前后气体体积不变,恒温恒容建立等比等效,投料比与C相同时,

  平衡后与C中各物质的百分含量相等,将各组物质转化为初始为二氧化碳和氢气投料,

  C.n(CO2):n(H2)为:3:3=1:1;

  A.n(CO2):n(H2)为:4:3与C组不相等,故A错误;

  B.n(CO2):n(H2)为:3:3与C组不相等,故B正确;

  D.n(CO2):n(H2)为:1.5:1.5与C组相等,故D正确;

  E.n(CO2):n(H2)为:2:3与C组不相等,故E错误;

  故选:BD;

  故答案为;AD;BD;

  (3)二甲醚、空气、KOH溶液为原料总电池反应方程式为:CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O①

  正极电极反应式为:3O2+6H2O+2e-=12e-②

  ①-②得:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;

  故答案为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O;

  ②参与反应的氧气在标准状况下体积为8960mL,物质的量为6.72L22.4L/mol

2020-10-26 05:46:41

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