I. 依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,8gN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出155.5 kJ热量,写出反应的热化学方程式_________ 。
(2) 以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s) +H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式________ 。
II.甲醇(CH3OH)燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。
(1)这种电池放电时的总反应方程式是__________ ;
(2)此电池的负极发生的电极反应式是_____________ ;
(3)电解质溶液中的H+向____________ 极移动,向外电路释放电子的电极是_________ (填电极名称)。
(1)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,8gN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出155.5 kJ热量,写出反应的热化学方程式
(2) 以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s) +H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式
II.甲醇(CH3OH)燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。
(1)这种电池放电时的总反应方程式是
(2)此电池的负极发生的电极反应式是
(3)电解质溶液中的H+向
更新时间:2020-10-01 09:09:52
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【推荐1】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢能作能源的燃料电池汽车是研究的重点方向之一、下列说法正确的是___________(填字母)。
(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,图中是一种以太阳能为热源,高效无污染的制氢方法。
该过程实现了太阳能向_____ 能的转化,反应I的化学方程式为______ 。
(3)已知1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出245 kJ能量。根据如图信息,H与H2比较,较稳定的是____ ,计算a=_____ 。
(4)已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g) △H1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3
2Fe2O3(s)=4Fe(s)+3O2(g) △H4
请写出△H4与△H1、△H2、 △H3的关系___________ 。
(1)氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢能作能源的燃料电池汽车是研究的重点方向之一、下列说法正确的是___________(填字母)。
A.氢燃料电池中H2在正极反应,O2在负极反应 |
B.理论上氢能源汽车使用时不会产生污染物 |
C.氢燃料电池可以将化学能完全转化为电能 |
D.水分解产生氢气的同时放出热量供汽车使用 |
该过程实现了太阳能向
(3)已知1 mol H2完全燃烧生成H2O(g)放出245 kJ能量。根据如图信息,H与H2比较,较稳定的是
(4)已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g) △H1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H3
2Fe2O3(s)=4Fe(s)+3O2(g) △H4
请写出△H4与△H1、△H2、 △H3的关系
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【推荐2】CO2作为未米的重要碳源,其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点,在CO2加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H1<0
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2>0
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成lmol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH)。表中为几种物质在298K的标准生成焓,则反应ii的∆H2=___ kJ·mol−1。
(2)若实验测得反应i:υ正=k正·c(CO2)·c3(H2),υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)(k正、k逆为速率常数)。1899年阿仑尼乌斯指出化学反应速率常数和温度的定量关系为:k=A,其中k为速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为热力学温度,e为自然对数的底。则达到平衡后,仅加入催化剂,k正增大的倍数___ (填“>”“<”或“=")k逆增大的倍数。
(3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中,下列说法错误的是___ (填标号).
A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B.若升高温度,反应i的正反应速率减小:反应ii的正反应速率增大
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
(4)某温度下,向容积为1L的密闭容器中通入2molCO2和10molH2,10min后体系达到平衡,此时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为50%。
已知:CH3OH的选择性X=×100%
①用CO2表示0~10min内平均反应速率υ(CO2)=___
②反应i的平衡常数K=___ L2/mol2(写出计算式即可)。
(5)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率a(CO2)和甲醇的选择性χ(CH3OH)随温度变化的关系如图所示:
已知催化剂活性受温度影响变化不大,结合反应i和反应ii,分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是___ ;
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是___ 。
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H1<0
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2>0
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成lmol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH)。表中为几种物质在298K的标准生成焓,则反应ii的∆H2=
物质 | H2(g) | CO2(g) | CO(g) | H2O(g) |
△fH(kJ·mol−1) | 0 | −394 | −111 | −242 |
(2)若实验测得反应i:υ正=k正·c(CO2)·c3(H2),υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)(k正、k逆为速率常数)。1899年阿仑尼乌斯指出化学反应速率常数和温度的定量关系为:k=A,其中k为速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为热力学温度,e为自然对数的底。则达到平衡后,仅加入催化剂,k正增大的倍数
(3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中,下列说法错误的是
A.增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B.若升高温度,反应i的正反应速率减小:反应ii的正反应速率增大
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
(4)某温度下,向容积为1L的密闭容器中通入2molCO2和10molH2,10min后体系达到平衡,此时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为50%。
已知:CH3OH的选择性X=×100%
①用CO2表示0~10min内平均反应速率υ(CO2)=
②反应i的平衡常数K=
(5)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率a(CO2)和甲醇的选择性χ(CH3OH)随温度变化的关系如图所示:
已知催化剂活性受温度影响变化不大,结合反应i和反应ii,分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是
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【推荐3】煤的气化、液化和焦化是煤综合利用的主要方法。利用这些加工手段可以从煤中获得多种化工原料,用于进一步的化工生产。
(1)煤的气化发生的主要反应是:。
已知:
CO(g)+O2(g)=CO2(g);
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是___________ 。
(2)用煤气化后得到的合成氨:。一定温度下,在容积为的密闭容器中充入和充分反应,下列条件能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
(3)如图是合成氨反应平衡混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中分别代表温度或压强。其中X代表的是___________ (填“温度”或“压强”);判断___________ (填“>”或“<”),理由是___________ 。
(4)某温度时合成甲醇的反应,在容积固定的密闭容器中,各物质的浓度如下表所示:
①前2min的反应速率___________ 。
②该温度下的平衡常数___________ 。(可用分数表示)
(1)煤的气化发生的主要反应是:。
已知:
CO(g)+O2(g)=CO2(g);
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是
(2)用煤气化后得到的合成氨:。一定温度下,在容积为的密闭容器中充入和充分反应,下列条件能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.和的物质的量之比不变 | B.容器内压强不变 |
C.键断裂的同时,有键形成 | D.氨气的体积分数不变 |
(3)如图是合成氨反应平衡混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中分别代表温度或压强。其中X代表的是
(4)某温度时合成甲醇的反应,在容积固定的密闭容器中,各物质的浓度如下表所示:
0 | 1.0 | 1.8 | 0 |
2min | 0.5 | 0.5 | |
4min | 0.4 | 0.6 | 0.6 |
6min | 0.4 | 0.6 | 0.6 |
②该温度下的平衡常数
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【推荐1】根据要求填空
(1)打火机、运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。已知一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化如图,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__ 。
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:
①电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则c电极是__ (填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为___ 。
②用该燃料电池电解1L饱和食盐水(足量),当燃料电池消耗0.56L(标准状况下)氧气时,溶液pH=___ (不考虑溶液体积变化)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是__ ,该反应能设计成原电池的原因是__ 。A是__ (填物质名称)。
(1)打火机、运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。已知一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化如图,请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:
①电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则c电极是
②用该燃料电池电解1L饱和食盐水(足量),当燃料电池消耗0.56L(标准状况下)氧气时,溶液pH=
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是
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【推荐2】如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。
(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为____________ 能。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO2和H2O转化为CH3OH,该反应的化学方程式为:2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。
一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH3OH)随时间的变化如下表所示:
①用CH3OH表示0~3 min内该反应的平均反应速率为______________________ 。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_______________ 。
a.v正(H2O)=2v逆(CO2)b.n(CH3OH) :n(O2)=2 :3
c.容器内密度保持不变d.容器内压强保持不变
(3)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则甲醇应通入该燃料电池的____ 极(填“正”或“负”),通入氧气的一极的电极反应式为_______________ 。
(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO2和H2O转化为CH3OH,该反应的化学方程式为:2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。
一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH3OH)随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(CH3OH)/mol | 0.000 | 0.040 | 0.070 | 0.090 | 0.100 | 0.100 | 0.100 |
①用CH3OH表示0~3 min内该反应的平均反应速率为
②能说明该反应已达到平衡状态的是
a.v正(H2O)=2v逆(CO2)b.n(CH3OH) :n(O2)=2 :3
c.容器内密度保持不变d.容器内压强保持不变
(3)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则甲醇应通入该燃料电池的
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【推荐3】(1)如图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从___ (填“a”或“b”)处通入,电池内部H+向___ (填“左”或“右”)移动。写出电池负极的电极反应式:___ 。
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物化学键的破坏和生成物化学键的形成过程。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-93kJ·mol-1,试根据表中所列键能数据计算a的数值___ 。
当可逆反应中净生成N—H物质的量为2mol时,反应放热___ 。
(3)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理废气中的SO2,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为___ 。
(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物化学键的破坏和生成物化学键的形成过程。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-93kJ·mol-1,试根据表中所列键能数据计算a的数值
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | a | 945 |
当可逆反应中净生成N—H物质的量为2mol时,反应放热
(3)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理废气中的SO2,25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为
(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)
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