分析:Ⅰ(1)據(jù)原子守恒和得失電子守恒書寫焦炭和水在高溫下制取合成氣(組成為H
2和CO)的化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)CO和CH
3OH的燃燒熱先書寫熱方程式,再利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式;
(3)①A、反應(yīng)速率是反應(yīng)中某物質(zhì)的濃度在單位時(shí)間內(nèi)的變化,據(jù)此可判斷;
B、根據(jù)反應(yīng)CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)的熱量的變化,并由此判斷溫度變化時(shí)平衡移動(dòng)的方向,再判斷平衡常數(shù)的變化;
C、根據(jù)溫度的變化對(duì)平衡的影響,判斷平衡移動(dòng)的方向,再據(jù)此判斷;
D、根據(jù)溫度變化后對(duì)生成物的物質(zhì)的量的影響,可判斷平衡移動(dòng)方向;
(4)根據(jù)化學(xué)平衡的三段法計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量,再利用反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比來解答;
(5)根據(jù)原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),并考慮電解質(zhì)溶液參與電極反應(yīng)來分析;碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解溶液呈堿性,碳酸根離子分步水解;
Ⅱ析出沉淀時(shí),AgCl溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L,AgBr溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L,
Ag
2CrO
4溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L,c(Ag
+)越小,先生成沉淀.
解答:
解:(1)據(jù)原子守恒和得失電子守恒書寫焦炭和水在高溫下制取合成氣(組成為H
2和CO)的化學(xué)方程式為:C+H
2O
CO+H
2,故答案為:C+H
2O
CO+H
2;
(2)由CO(g)和CH
3OH(l)的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol
-1和-726.5kJ?mol
-1,則
①CO(g)+1/2O
2(g)=CO
2(g)△H=-283.0kJ?mol
-1 ②CH
3OH(l)+3/2O
2(g)=CO
2(g)+2 H
2O(l)△H=-726.5kJ?mol
-1 由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH
3OH(l)+O
2(g)=CO(g)+2 H
2O(l),該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJ?mol
-1-(-283.0kJ?mol
-1)=-443.5kJ?mol
-1,
故答案為:CH
3OH(l)+O
2(g)=CO(g)+2 H
2O(l)△H=-443.5kJ?mol
-1;
(3)①A、反應(yīng)速率是反應(yīng)中某物質(zhì)的濃度在單位時(shí)間內(nèi)的變化,v(CH
3OH)=
(mol?L
-1?min
-1),故A正確;
B、根據(jù)反應(yīng)CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)是放熱反應(yīng)可知,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)在T
1時(shí)的平衡常數(shù)比T
2時(shí)的大,故B正確;
T
2>T
1,T
2平衡時(shí),甲醇產(chǎn)量變少,則說明可逆反應(yīng)CO
2+3H
2?CH
3OH+H
2O向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B正確;
C、升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)為放熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D、處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T
1變到T
2,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),
增大,故D錯(cuò)誤;
故答案為:AB;
(4)由化學(xué)平衡的三段模式法計(jì)算可知,
CO
2 (g)+3H
2(g)=CH
3OH(g)+H
2O(g)
起始 1 2 0 0
變化 a 3a a a
平衡 1-a 2-3a a a
根據(jù)相同條件下氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,
則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為=(1-a+2-3a+a+a):(1+2)=(3-2a):3,
故答案為:(3-2a):3;
(5)由燃料電池是原電池的一種,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),甲醇燃燒生成二氧化碳和水,
但在堿性介質(zhì)中,正極有氫氧根離子參與反應(yīng),甲醇燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH
3OH+8OH
--6e
-=CO
32-+6H
2O;Na
2CO
3溶液中存在水解平衡CO
32-+H
2O?HCO
3-+OH
-,HCO
3-+H
2O?H
2CO
3+OH
-,溶液呈堿性,溶液中離子濃度大小為C(Na
+)>C(CO
32-)>C(OH
-)>C(HCO
3-)>C(H
+);
故答案為:CH
3OH+8OH
--6e
-=CO
32-+6H
2O;C(Na
+)>C(CO
32-)>C(OH
-)>C(HCO
3-)>C(H
+);
Ⅱ析出沉淀時(shí),AgCl溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L=1.56×10
-8mol/L;
AgBr溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L=7.7×10
-11mol/L;
Ag
2CrO
4溶液中c(Ag
+)=
=
mol/L=3×10
-5;c(Ag
+)越小,則越先生成沉淀,所以種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r
-、Cl
-、CrO
42-,故答案為:Br
-、Cl
-、CrO
42-.