综合题14.0分
化学

CO2和CH4均为温室气体,若得以综合利用,对于温室气体的整治具有重大意义。

14.已知:CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) +2H2(g) △H==+247.3KJ/mol CH4 (g) C(s)+ 2H2 (g)  △H==+75 KJ/mol    反应2CO(g) C(s)+CO2(g)在一定条件下能自发进行的原因是

15.合成甲醇的主要反应是CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。压强为P1时,向体积为2L的密闭容器中充人b mol CO和2b mol H2, 平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请 回答:

 

①该反应属于    (填“吸”或“放”)热反应;P1     P2(填“>”、“<”或“=”)。200℃时,该反应的平衡常数K=             (用含b的代数式表示)。

 ②若200℃时,上述反应经过tmin达到平衡,则该时间段内氢气的平均反应速率为    

16.以渗透于多孔基质的惰性导电物质材料为电极,用35%~50%KOH为电解液,甲烷和空气为原料,构成碱性燃料电池,该电池负极的电极反应式为________

17.以甲烷燃料电池做电源,用如图所示装置,在实验室 中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液   逐渐变浑浊,用离子方程式表示沉淀产生的原因是                                          

18.已知25℃时,Al( OH)3的Ksp=8.0×10 -33。若使某铝盐溶液中的Al3+降至1.0×10-6 mol.L-l时,则需调节溶液的pH至                    (已知lg5=0.7)。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

△H < 0,所以在一定条件下能自发反应

解析

已知:CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) +2H2(g) △H==+247.3KJ/mol CH4 (g) C(s)+ 2H2 (g) △H==+75 KJ/mol 反应2CO(g) C(s)+CO2(g)在一定条件下能自发进行的原因是△H < 0,在一定温度下,当△G=△H-T•△S<0时反应可自发进行。

考查方向

本题主要考查了体积百分含量随温度、压强变化曲线.

解题思路

在一定温度下,当△G=△H-T•△S<0时反应可自发进行。

易错点

1、根据影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.

2、电极方程式的书写。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

① 放  <   4/b2  ② b/2t  mol/L .min-1

解析

图中压强p1<p2,x轴表示温度,y轴表示CO转化率,则相同压强下,温度越高,CO转化率越小,故升高温度,平衡逆向移动,所以该反应为放热反应;相同温度时,压强越大,CO转化率越高,则增大压强,平衡正向移动。

考查方向

本题主要考查了体积百分含量随温度、压强变化曲线.

解题思路

图中压强p1<p2,x轴表示温度,y轴表示CO转化率,则相同压强下,温度越高,CO转化率越小,故升高温度,平衡逆向移动,所以该反应为放热反应;相同温度时,压强越大,CO转化率越高,则增大压强,平衡正向移动。

易错点

1、根据影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.

2、电极方程式的书写。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

CH4 —8e +10OH === CO32— +7H2O

解析

燃料在负极上失电子发生氧化反应,甲烷燃烧能生成二氧化碳和水,二氧化碳和氢氧化钾反应生成碳酸钾,所以电极反应式为:CH 4 +10OH - -8e - ═CO 3 2- +7H 2 O;

考查方向

本题主要考查了体积百分含量随温度、压强变化曲线.

解题思路

燃料在负极上失电子发生氧化反应;

易错点

1、根据影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.

2、电极方程式的书写。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

Al 3+ + 3HCO3 ===Al(OH)3 ↓ +3CO2 ↑(2分)

解析

以甲烷燃料电池做电源,用如图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,沉淀产生的原因是Al 3+和3HCO3发生酸水解。 Al3+ + 3HCO3 =Al(OH)3 ↓ +3CO2 ↑;

考查方向

本题主要考查了体积百分含量随温度、压强变化曲线.

解题思路

Al 3+和3HCO3发生酸水解。

易错点

1、根据影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.

2、电极方程式的书写。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

5.3

解析

溶液中Al3+物质的量浓度(mol/L)和OH-物质的量浓度(mol/L)3次方为Al(OH)3的溶度积常数,Ksp=8.0×10 -33,当Al3+物质的量浓度(mol/L)和OH-物质的量浓度(mol/L)3次方的乘积小于1.0×10-6 mol.L-l时,溶液中不产生沉淀,以此计算OH-物质的量浓度.

考查方向

本题主要考查了体积百分含量随温度、压强变化曲线.

解题思路

当Al3+物质的量浓度(mol/L)和OH-物质的量浓度(mol/L)3次方的乘积小于1.0×10-6 mol.L-l时,溶液中不产生沉淀,以此计算OH-物质的量浓度.

易错点

1、根据影响化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动.

2、电极方程式的书写。