Question

【題目】(1)甲烷制氫是一種廉價的制氫方法。有關的熱化學方程式如下：

； ①

；②

①下列說法正確的是 ______。

A.

B.當反應①中時，表明該反應達平衡狀態

C.其它條件不變時，增大體系壓強，反應①②中甲烷的轉化率均增大

D.為維持恒定溫度不考慮熱量損失，某反應器中同時發生反應①與②時，消耗甲烷的物質的量之比為6：1

②某溫度下，在100L反應器中充入甲烷和水蒸汽的物質的量分別為100mol和300mol時，假定只發生反應當甲烷的轉化率為時，此時平衡常數為 ______。

(2)藍液是由、及NaOH配成的，在加熱條件下，通過三步反應使鐵表面生成一層致密的：

①

②

以及第三步生成四氧化三鐵，請補充第三步反應的方程式并配平： ______。

①為了使鋁表面形成較厚的氧化膜，工業上常用電解硫酸溶液的方法，在陽極上生成氧化鋁，寫出此時陽極的電極反應： ______。

②將固體草酸錳放在一個可以稱出質量的容器里加熱，固體質量隨溫度的變化關系如圖所示質量單位為：則時，剩余固體的成分為 ______（填化學式）；在，剩余固體的成分為 ______（填化學式）。

Answer 1

【答案】D MnO

【解析】

(1)①已知：

； ①

；②

A．由反應②-①可計算H2O(g)=H2(g)+O2(g)的△H=+252kJmol-1，則2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+504kJmol-1，氣態水的能量比液態水能量高，故A錯誤；

B．當反應①中υ(CH4)正=υ(CO)正時，依據速率之比等于化學方程式計量數之比，均是正反應速率之比，不能表明該反應達平衡狀態，故B錯誤；

C．反應均為氣體體積增大的反應，增大壓強，平衡逆向移動，所以反應①②中甲烷的轉化率均減小，故C錯誤；

D．維持恒定溫度，吸收與放出的熱量相等，則反應器中同時發生反應①與②時，消耗甲烷的物質的量之比為=6：1，故D正確；

故答案為D；

②結合題意，列“三段式”：

K==1.35；

(2)由①②及生成四氧化三鐵可知，Na2FeO2、Na2Fe2O4發生反應，該反應為Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O＝Fe3O4↓+4NaOH；

①在陽極上生成Al失去電子生成氧化鋁，陽極電極反應為3H2O+2Al-6e-=Al2O3+6H+；

②設生成MnC2O4的質量為x，

，解得x≈0.8g，則214℃時，結合圖表，結晶水已全部失去，剩余固體的成分為MnC2O4；280℃時，由固體質量在減小，則草酸錳分解生成的錳的氧化物，可能是MnO或MnO2，根據錳元素守恒，

，解得M=71，則280℃時分解完全，剩余固體的成分為MnO。