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(14分)运用化学反应原理分析解答以下问题(1)已知: 【原电池原理】
2016-12-25 01:32:32 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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填空题  (14分)运用化学反应原理分析解答以下问题
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= -41 kJ·mol-l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
    则反应 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化学平衡常数K=        (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态是         
a.体系压强保持不变    B.混合气体密度保持不变
c. CO和H2的物质的量保持不变       d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将x mol.L-l的氨水与y mol.L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)____c(Cl-)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
(4)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池反应式为:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,电解质溶液应显           (填“酸性”、“中性”、“碱性”),
写出正极的电极反应方程式                .



填空题  (14分)运用化学反应原理分析解答以下问题
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= -41 kJ·mol-l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
    则反应 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化学平衡常数K=        (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态是         
a.体系压强保持不变    B.混合气体密度保持不变
c. CO和H2的物质的量保持不变       d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将x mol.L-l的氨水与y mol.L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)____c(Cl-)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
(4)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池反应式为:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,电解质溶液应显           (填“酸性”、“中性”、“碱性”),
写出正极的电极反应方程式                .
本题答案:(每空2分,共14分)
(1)-247KJ·mol-
本题解析:
试题分析:(1)根据盖斯定律得3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=①×2+②+③=△Hl×2+△H2+△H3=-247KJ·mol-1,平衡常数K= K12·K2·K3
(2)a、容器体积固定,3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g)是反应前后气体压强发生改变的可逆反应,所以体系压强保持不变时达平衡状态,正确;b、容器体积固定,根据质量守恒定律,得气体的密度始终不变,所以不能作为平衡状态到达的标志,错误;c、反应开始时,CO和H2的物质的量一直减少,当CO和H2的物质的量保持不变,不再减少时证明已达平衡状态,正确;d、CO的消耗速率任何状态都不等于CO2的生成速率,错误,答案选ac;
(3)根据电荷守恒定律,盐酸与氨水混合后的溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),所以c(Cl-)=c(NH4+);在25℃下,中性溶液中c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L,若盐酸与氨水的浓度相等,则等体积混合后生成氯化铵溶液显酸性,而实际溶液显中性,说明氨水的浓度大于盐酸的浓度,氨水过量,设二者的体积均为1L,与盐酸反应完剩余氨水的物质的量(x-y)mol,一水合氨的浓度为(x-y)/2mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=y/2mol/L,则氨水的电离平衡常数K= c(OH-)c(NH4+)/ c(NH3·H2O)= 1×10-7mol/L×y/2mol/L/(x-y)/2mol/L= mol·L-1,
(4)根据电池反应式为:4NH3+3O2 =2N2+6H2O,判断氨气发生氧化反应,氧气发生还原反应,氨气失电子成为氮气和氢离子,所以电解质溶液应显碱性,产物中才能生成水;因为电解质溶液为碱性,所以正极是氧气的还原反应,氧气得电子与水结合生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
考点:考查盖斯定律的应用 ,化学平衡状态的判断,化学平衡常数的计算,原电池反应原理的应用


本题所属考点:【原电池原理】
本题难易程度:【困难】



He that mischie hatches, mischief catches. 害人者终将害己。
Tags:高考化学 题库
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