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1、填空题 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90.1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是 。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为 ,该温度下,平衡常数K= ;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是 。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为 ;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子 mol
参考答案:(1)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△=-204.7 kJ/mol,
(2)ac (3)50% 0.25 cd (4)CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+, 0.5
本题解析:由已知的方程式①×2+④得2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△=-204.7 kJ/mol,
(2)由反应①可知ac说明反应达平衡状态。
(3)根据反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1当放热为49k J时消耗甲醇
4mol 4mol 2mol 2mol
结合平衡常数k=c(CH3OCH3)c(H2O)/
C2(CH3OH)得0.25,当再冲入2mol甲醇时化学平衡不会移动且平衡常数不变,确定C对,压强为原来的1.25倍。
(4)电解质为酸性电池的负极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+,正极反应式为
4H++O2+4e-=4H2O,消耗2.8L氧气时转移电子为0.5mol。
考点:盖斯定律、化学平衡状态的标志、化学平衡常数、原电池原理、电子反应式的书写。
本题难度:困难
2、选择题 水是生命之源,也是化学反应中的主角。请回答下列问题:
Ⅰ、氢气燃烧生成液态水热化学方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol。
(1)生成物能量总和(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
(2)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 572 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氢气热值为 。
Ⅱ、氢气和氧气反应生成水,将化学能转化为电能,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成。

(1)a电极反应式是
(2)b电极反应式是
Ⅲ、如图表示一个电解池。X、Y都是惰性电极,电解液a是饱和食盐水,同时在两边各滴入几滴酚酞试液。

(1)X极上的电极反应式为 ,
在X极附近观察到的现象是 。
(2)Y极上的电极反应式为 ,
检验该电极反应产物的方法是 。
参考答案:Ⅰ(1) 小于(2) <(3) 143 kJ/g
Ⅱ、(1) H2-2e- + 2OH-=2H2O(2)O2 + 4e- + 2H2O=4OH-
Ⅲ、(1) 2H+ + 2e-=H2↑ 或2H2O + 2e-=H2+2OH-↑;产生气泡,溶液变红
(2) 2Cl-- 2e-=Cl2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,试纸变蓝(其它合理方法亦可)
本题解析: Ⅰ、(1)该反应正反应为放热反应,生成物的总能量小于反应物总能量。(2)气态水的能量高于液体水,故生成2mol气态水放出的热量小于572kJ。(3)值指1kg燃料完全燃烧放出的热量,由热化学方程式可知,1kg氢气燃烧放出的热量为
,故氢气的热值为143kJ/g。
Ⅱ、(1)a极通入H2,发生氧化反应,在碱性条件下生成水,电极反应式为:H2 + 2OH
本题难度:一般
3、选择题 沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是
[? ]
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890 kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
D.1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 白磷(P4)是一种常见的晶体,可用于制备较纯的磷酸。
(1)白磷是____________晶体,31g白磷与足量的氧气完全燃烧释放出745.5kJ的热量,请写出白磷燃烧的热化学反应方程__________________________
(2)已知白磷和氯酸溶液可发生如下反应:
①____P4 +____HClO3+____
→___HCl +___H3PO4配平并完成上述反应方程式;
②该反应的氧化剂是______________。
参考答案:(1)分子;P4(s)+5O2(g) ===2P2O5(s);△H=-2982kJ/mol
(2)①
;②HClO3
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (14分)四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如下所示,其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的三倍。

请用化学用语回答:
(1)丙在元素周期表中的位置___________________________
(2)丁单质的电子式___________________________________
(3)乙的两种常见单质分别是__________,_______________
(4)甲乙丙丁的气态氢化物水溶液显酸性的是(写化学式)________,________
(5)氢元素和乙组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是(写化学式)__________。此化合物可将碱性工业废水中CN-氧化为可溶性碳酸盐和氨,相应的离子方程式_________________
(6)电解丁的钠盐饱和溶液的离子方程式________________________________
(7)若甲的元素符号为X。已知①X2(g)+2O2(g)==X2O4(l) △H="-19.5KJ/mol" ②X2H4(l)+O2(g)==X2(g)+2H2O(g) △H=-534.2KJ/mol则液态X2H4和液态的X2O4反应生成气态X2和气态H2O的热化学方程式为______________________________________________________
参考答案:(1)第三周期第ⅥA族;(2)
;(3)O2、O3;(4)H2S、HCl;(5)H2O2,H2O2+CN-+OH-=NH3+CO32-;(6)Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;(7)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1048.9kJ·mol-1。
本题解析:乙元素原子核外最外层电子数是其电子层的三倍,且乙是短周期元素,即乙:O,根据它们在元素周期表的位置,丙:S,丁:Cl,甲:N,(1)S在周期表的位置第三周期第ⅥA族;(2)丁是Cl,其单质是Cl2,则电子式:
;(3)根据推断乙为O,两种常见的单质分别是O2、O3;(4)甲乙丙丁的气态氢化物分别是:NH3、H2O、H2S、HCl,其中NH3的水溶液显碱性,H2S、HCl水溶液显酸性,H2O显中性,符合题意的是:H2S、HCl;(5)氧和氢组成的化合物常见的有两种H2O、H2O2,其结构简式分别是:
(只含极性共价键)、
(含有极性共价键、非极性共价键),符合题意的是:H2O2,根据题干发生反应:H2O2+CN-→NH3+CO32-,H2O2中的O-1→-2共↓2,CN-中C+2→+4↑2,反应过程中发现反应物中少了1个O,1个H,电荷反应物中少了-1价,即缺少1个氢氧根,H2O2+CN-+OH-=NH3+CO32-;(6)电解的是饱和食盐水,根据阴阳离子的放电顺序,阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极:2Cl--2e-=Cl2↑,两者相加得:Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;(7)②×2-①得:2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-534.2×2+19.5kJ·mol-1=-1048.9kJ·mol-1。
考点:考查元素周期表、元素及其化合物的性质、氧化还原反应、电解、热化学反应方程式等知识。
本题难度:困难