甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃、101 kPa时,1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________ 。
(2)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/0a0e6e22-4477-4c59-8f35-84c565ccb43a.png?resizew=291)
根据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是______ 。
II. 甲醇的合成
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/e2ea2474-73ec-45dc-8824-26776869f5af.png?resizew=326)
该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)已知: CO(g)+
O2(g)= CO2(g) ΔH1=-283 kJ/mol
H2(g)+
O2(g) =H2O(g) ΔH2=-242 kJ/mol
CH3OH(g) +
O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH3=-676 kJ/mol
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) 。该反应的ΔH为_____ kJ/mol。
(5)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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/236a4ce7-e490-41f1-8df5-d07defaf1746.png?resizew=291)
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则d电极是_________ (填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为________ 。
I. 甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃、101 kPa时,1 mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518 kJ热量。该反应的热化学方程式为
(2)某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/0a0e6e22-4477-4c59-8f35-84c565ccb43a.png?resizew=291)
根据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是
II. 甲醇的合成
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/e2ea2474-73ec-45dc-8824-26776869f5af.png?resizew=326)
该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH
(4)已知: CO(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
CH3OH(g) +
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b8503f4706b8321e4e79a87eadea84.png)
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) 。该反应的ΔH为
(5)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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/14/236a4ce7-e490-41f1-8df5-d07defaf1746.png?resizew=291)
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则d电极是
更新时间:2020-10-13 16:14:15
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【推荐1】2024年全国两会首次将“新质生产力”写进《政府工作报告》。氢能是新质生产力的重要组成部分,工业上常用氢气和氮气来合成氨。回答下列问题:
(1)我国首座商用分布式氨制氢加氢一体站在广西建成并成功试投产。氨制氢过程中的能量变化如下图所示。
键能为_______
,氨气制氢反应的热化学方程式为_______ 。
,在钨(W)表面发生分解反应生成
和
,测得半衰期与温度、起始压强关系如下图所示。
①温度:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______ (填“>”“<”或“=”)
,判断依据是_______ 。
②在
温度、起始压强为200kPa下,半衰期为tmin时,总压强为_______ kPa。
(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1mol
和1mol
,下列叙述正确的是_______(填标号)。
(4)一定温度下,向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol
和xmol
,平衡体系中
体积分数与投料比
关系如下图所示。
转化率最大的是_____ (填“a”“b”或“c”)点。b点时氨气的体积分数为25%,则该温度下合成氨的平衡常数K=_____ (只列计算式)
。
(5)我国科学家开发出高效催化电极,实现利用废水中的硝酸盐制备氨气,装置如下图所示。写出a电极的电极反应式:_______ 。
(1)我国首座商用分布式氨制氢加氢一体站在广西建成并成功试投产。氨制氢过程中的能量变化如下图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f0bcf5aae85c0ea2d7996ac0f23439c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
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①温度:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
②在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1mol
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
A.达到平衡时,最多生成![]() |
B.![]() |
C.充入少量氩气,逆反应速率大于正反应速率 |
D.达到平衡时及时液化分离出![]() ![]() |
(4)一定温度下,向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
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(5)我国科学家开发出高效催化电极,实现利用废水中的硝酸盐制备氨气,装置如下图所示。写出a电极的电极反应式:
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。
主反应:C4H10(g,正丁烷)
C2H4(g)+C2H6(g) △H1
副反应:C4H10(g,正丁烷)
CH4(g)+C3H6(g) △H2
回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
①书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是_______________________ 。
②上述反应中,△H1=______ kJ/mol。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______ (填代号)。
A.气体密度保持不变 B. [c(C2H4)·c(C2H6)]/ c(C4H10)保持不变
C.反应热不变 D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,可采用的措施是________________ 。
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等) 下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是__________ (填代号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/31/1957074985844736/1959397663670272/STEM/550b67bc72164522b2146d56ebeb650f.png?resizew=222)
A.平衡常数降低 B.活化能降低
C.催化剂活性降低 D.副产物增多
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为________ mol·L-1·min-1。
②上述条件下,该反应的平衡常数K为____________ 。
(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为______________________________ 。
(6)K2CO3可由二氧化碳和氢氧化钾溶液反应制得。常温下,向1 L pH=10的KOH溶液中持续通入CO2,通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-浓度的关系如图所示。C点溶液中各离子浓度大小关系为_________________________________________ 。
主反应:C4H10(g,正丁烷)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/31/1957074985844736/1959397663670272/STEM/7c11afbc20f3417c8a3c47d4ac76c580.png?resizew=33)
副反应:C4H10(g,正丁烷)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/31/1957074985844736/1959397663670272/STEM/7c11afbc20f3417c8a3c47d4ac76c580.png?resizew=33)
回答下列问题:
(1)化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为25℃、101kPa下几种有机物的生成热:
物质 | 甲烷 | 乙烷 | 乙烯 | 丙烯 | 正丁烷 | 异丁烷 |
生成热/kJ·mol-1 | -75 | -85 | 52 | 20 | -125 | -132 |
①书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是
②上述反应中,△H1=
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是
A.气体密度保持不变 B. [c(C2H4)·c(C2H6)]/ c(C4H10)保持不变
C.反应热不变 D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率,可采用的措施是
(3)向密闭容器中充入丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等) 下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随若温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/31/1957074985844736/1959397663670272/STEM/550b67bc72164522b2146d56ebeb650f.png?resizew=222)
A.平衡常数降低 B.活化能降低
C.催化剂活性降低 D.副产物增多
(4)在一定温度下向1L恒容密闭容器中充入2mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。
①0~10min内乙烯的生成速率v(C2H4)为
②上述条件下,该反应的平衡常数K为
(5)丁烷-空气燃料电池以熔融的K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为
(6)K2CO3可由二氧化碳和氢氧化钾溶液反应制得。常温下,向1 L pH=10的KOH溶液中持续通入CO2,通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH-浓度的关系如图所示。C点溶液中各离子浓度大小关系为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/31/1957074985844736/1959397663670272/STEM/fdba9b182dfb493788cfc97a656fe524.png?resizew=176)
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解题方法
【推荐3】化学反应中,不仅有物质变化,还伴随着能量变化,人们利用化学反应,有时是为了制取所需要的物质,有时是为了利用化学反应所释放的能量。
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______ (填字母)。
A.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec0df26def704a22fe8727f0a966eacf.png)
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1034a0140fdb3a783899523f9209ddcf.png)
C.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1710f5e76e08664db655fa2d4ef249b6.png)
(2)如图是
和
反应生成
和
过程中的能量变化,
为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/19/da5c4aec-8aee-4f48-a01d-8becd5992664.png?resizew=184)
(3)甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c81e5797501a059379acb426cc256485.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba88364a457165282fd73ecbe670c2d7.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8138b492922736d1c41b8042ace334a9.png)
①表示甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为_______ 。
②甲醇质子交换膜燃料电池中,正极反应式为_______ ,质子由_______ (填“正”或“负”,下同)极流向_______ 极。
(4)已知常温常压下,断裂
(理想)气体分子化学键所吸收或放出的能量成为键能。N元素存在
和
等同素异形体。已知
为正四面体结构,
键能为:
;
键能为
,写出
转化为
的热化学方程式:_______ 。常温常压下,
和![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b580eefa451fed5a08e740bc253b768b.png)
_______ 更稳定(填化学式)
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec0df26def704a22fe8727f0a966eacf.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1034a0140fdb3a783899523f9209ddcf.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1710f5e76e08664db655fa2d4ef249b6.png)
(2)如图是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21e3bdd63d78eaf3bf915e38262639ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6886d0132aa70d44648c51a5ee77f62a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/054fe3ce097d1c4dff6c1124285049c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/716cc52973083357d4bf2fb353d8bf15.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/19/da5c4aec-8aee-4f48-a01d-8becd5992664.png?resizew=184)
(3)甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c81e5797501a059379acb426cc256485.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba88364a457165282fd73ecbe670c2d7.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8138b492922736d1c41b8042ace334a9.png)
①表示甲醇蒸气燃烧生成液态水的热化学方程式为
②甲醇质子交换膜燃料电池中,正极反应式为
(4)已知常温常压下,断裂
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70bc8f1ae8776ba5829c0cb74a42bf89.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f51718742084eaf3851cfc4333f5f0d2.png)
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【推荐1】羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害。利用CO和H2S制备羰基硫气体的反应原理为:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) ∆H=-37kJ/mol
(1)已知:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(g) ∆H=-269.2kJ/mol
H2S(g)⇌H2(g)+S(g) ∆H=+20.6kJ/mol
则反应2COS(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+3S(g) ∆H=___________ 。
(2)在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S反应达到平衡。若反应前CO的物质的量为1.0mol,达到平衡时CO的物质的量为0.8mol,且化学平衡常数为0.1,则反应前H2S的物质的量为___________ mol。若保持温度不变,再向容器中加入0.2molH2S和0.1molH2,平衡移动的方向为___________ (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)已知240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数Kp=1.0。在一密闭容器中,当进料浓度比c(CO)︰c(H2S)=1︰1时,保持温度不变,反应达到平衡。
①240℃时,下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.
的值不再变化
B.
的值不再变化
C.
的值不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.断裂2nmolH-S键的同时断裂nmolH-H键
②由上述条件,经计算可得CO的平衡转化率α=___________ 。
③进一步提高反应速率,同时提高CO平衡转化率的方法是___________ 。
(1)已知:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(g) ∆H=-269.2kJ/mol
H2S(g)⇌H2(g)+S(g) ∆H=+20.6kJ/mol
则反应2COS(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+3S(g) ∆H=
(2)在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S反应达到平衡。若反应前CO的物质的量为1.0mol,达到平衡时CO的物质的量为0.8mol,且化学平衡常数为0.1,则反应前H2S的物质的量为
(3)已知240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数Kp=1.0。在一密闭容器中,当进料浓度比c(CO)︰c(H2S)=1︰1时,保持温度不变,反应达到平衡。
①240℃时,下列选项表明该反应一定达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/967cfaa7ca4e30b58a36f7746029fab6.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e57a6e16a748e06353a702402d9be9d.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a333c85cde2a4295ce4af1fb3d577971.png)
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.断裂2nmolH-S键的同时断裂nmolH-H键
②由上述条件,经计算可得CO的平衡转化率α=
③进一步提高反应速率,同时提高CO平衡转化率的方法是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】人类也可主动地参与氮循环,人工固氮就是参与的手段之一、回答下列问题:
(1)常见的固氮反应在温度为
时的有关热力学数据如下:
结合表中数据分析,最适宜的人工固氮反应是________ (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”),理由是_________ 。
(2)研究表明,合成氨反应在
催化剂表面上通过如图反应历程进行。速率控制步骤(速率最慢步骤、决速步骤)的反应方程式为___________ ,理由是___________ 。
(3)![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/ab826b77-ccfc-446b-94ca-46cdc475cee6.png?resizew=500)
在
条件下,按
进料,平衡时氨气的体积分数为
,此时
的转化率为___________
(保留至小数点后一位);该温度下,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________
(用最简式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)我国科学家以
和
为原料,以熔融
为电解质,用悬浮的纳米
作催化剂,通过电催化合成氨气,装置如图所示。___________ 。
②惰性电极Ⅱ发生的电极反应为
则生成
的化学方程式为___________ 。
(1)常见的固氮反应在温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
反应 | ![]() | ![]() | ![]() | 平衡常数K |
I.![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Ⅱ.![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Ⅲ.![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
(2)研究表明,合成氨反应在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
(3)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/ab826b77-ccfc-446b-94ca-46cdc475cee6.png?resizew=500)
在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb1dd345f31e3abd9945838853f1a922.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d04b1aae905fd26bca2654e7e8d08269.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f9fd62e62750b30638385031737f89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23bbc36886fb1e73d3fe07f0b63a5938.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c81d0e6c558655a07b569af8a0f796e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1499153345d06ae36c801fd9c322eb03.png)
(4)我国科学家以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5f990805653154e6912cb579b0e3777.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
②惰性电极Ⅱ发生的电极反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37fa90ad23c292b45ac04b6a77e8411d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
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解答题-原理综合题
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适中
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名校
【推荐3】硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的作用。
(1)硫元素在周期表中的位置为___________ ,其最简单气态氢化物的电子式为_________ 。
(2)在工业上SO2可以用于制备H2SO4。
已知SO2(g)+
O2(g)+H2O(g)=H2SO4(l) △H1=-272.5kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ·mol-1
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H3=-130kJ·mol-1
则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=_____________ kJ·mol-1
(3)某兴趣小组同学探究SO2的还原性,使用的药品和装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/25/2298095619792896/2299768582250496/STEM/b58f40b4-0acd-4e1c-8c72-2d50609decd8.png?resizew=225)
A瓶中发生反应的离子方程式为_______________________ 。B瓶中出现的现象为________ 。若要证明A、B的反应中SO2均显现还原性被氧化为SO42—,可以采取的操作和现象是_______________________________________ 。
(4)硫的氧化物排放到大气中会造成空气污染,常温常压下用如图所示传感器可以检测空气中SO2的含量。下列关于该传感器的叙述正确的是__________ (填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/25/2298095619792896/2299768582250496/STEM/27633285-b72a-4d71-b9e6-d9bb04a1aca9.png?resizew=310)
A. a为电源的正极
B. Pt电极网上发生氧化反应
C.当电路中电子转移0.5mol时,进入传感器的SO2为11.2L
D.阴极的电极反应是2HSO3—+2H+-2e—=S2O42—+2H2O
(1)硫元素在周期表中的位置为
(2)在工业上SO2可以用于制备H2SO4。
已知SO2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ·mol-1
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H3=-130kJ·mol-1
则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=
(3)某兴趣小组同学探究SO2的还原性,使用的药品和装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/25/2298095619792896/2299768582250496/STEM/b58f40b4-0acd-4e1c-8c72-2d50609decd8.png?resizew=225)
A瓶中发生反应的离子方程式为
(4)硫的氧化物排放到大气中会造成空气污染,常温常压下用如图所示传感器可以检测空气中SO2的含量。下列关于该传感器的叙述正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/25/2298095619792896/2299768582250496/STEM/27633285-b72a-4d71-b9e6-d9bb04a1aca9.png?resizew=310)
A. a为电源的正极
B. Pt电极网上发生氧化反应
C.当电路中电子转移0.5mol时,进入传感器的SO2为11.2L
D.阴极的电极反应是2HSO3—+2H+-2e—=S2O42—+2H2O
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】液态肼(N2H4)是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛,其结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/6/5671ae31-c858-43c9-9ef4-c2b24a4e004c.png?resizew=148)
(1)0.25mol肼中含有_______ mol极性共价键
(2)工业上可用肼与新制Cu(OH)2反应制备Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为_______ 。
(3)N2H4可在O2中燃烧生成N2和水蒸气,已知:16g肼完全反应放出热量为267kJ,则肼在氧气中燃烧的热化学方程式是_______ ;部分共价键键能如下表所示:
则肼中N—N的键能是_______ kJ/mol
(4)肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。该电池的B极区发生_______ (填“氧化反应”或“还原反应”),负极的电极反应为_______ ,电池工作过程中,若A极区产生11.2L(标况下)N2,则B极区消耗H2O2的物质的量是_______ mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/6/5671ae31-c858-43c9-9ef4-c2b24a4e004c.png?resizew=148)
(1)0.25mol肼中含有
(2)工业上可用肼与新制Cu(OH)2反应制备Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为
(3)N2H4可在O2中燃烧生成N2和水蒸气,已知:16g肼完全反应放出热量为267kJ,则肼在氧气中燃烧的热化学方程式是
N—H | O=O | N≡N | H—O | |
键能(kJ/mol) | 391 | 498 | 936 | 463 |
则肼中N—N的键能是
(4)肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。该电池的B极区发生
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/6/507c9324-50a4-48fa-bbc2-7b4a8345c5e0.png?resizew=311)
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐2】(1)汽车尾气中
生成过程的能量变化如图甲所示。
和
完全反应生成
会____ (填“吸收”或“放出”)____ kJ能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/67cb0a115e204609ba994b424c2c9ee4.png?resizew=544)
(2)用
和
组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/0755e2c2c4534e849f478acf5d41477e.png?resizew=345)
电池总反应为
,则c电极是__ (填“正极”或“负极”),d电极的电极反应式:___ 。若线路中转移
电子,则上述
燃料电池消耗的
在标准状况下的体积为__ L。
(3)一种新型催化用于
和
的反应:
。已知增大催化剂的表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
①请将表中数据补充完整:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
____ 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验____ (填序号)。
③实验I和实验II中,
的物质的量浓度
随时间
的变化曲线如图丙所示,其中表示实验II的是曲线_______ (填“甲”或“乙”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/983be42a3b584358a1d2af196466a83e.png?resizew=220)
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应
,不能说明已达到平衡状态的是_______ (序号)
A.容器内混合气体温度不再变
B.容器内的气体压强保持不变
C.
D.容器内混合气体密度保持不变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34c784501c834d460708b364d0129d9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0901c2bb22af5896a35fa10b33ac8389.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/67cb0a115e204609ba994b424c2c9ee4.png?resizew=544)
(2)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/0755e2c2c4534e849f478acf5d41477e.png?resizew=345)
电池总反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0594d75a5394ab574eccc2d400213392.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(3)一种新型催化用于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70824faf09492ef97c5df633a3b577d0.png)
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度/(mol∙L-1) | CO初始浓度/(mol∙L-1) | 催化剂的比表面积 (m2∙g-1) |
I | 280 | ![]() | ![]() | 82 |
II | 280 | ![]() | ![]() | 124 |
III | 350 | ![]() | ![]() | 82 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验
③实验I和实验II中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50c96fa361e61b060d68664eeb87872b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/28/2752748693544960/2753355648548864/STEM/983be42a3b584358a1d2af196466a83e.png?resizew=220)
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70824faf09492ef97c5df633a3b577d0.png)
A.容器内混合气体温度不再变
B.容器内的气体压强保持不变
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a95b7df3e1e65ff6ed34fc8c1a59929.png)
D.容器内混合气体密度保持不变
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【推荐3】碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。
(1)天然气是人们日常生活中的清洁能源。
已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H1=-890.3kJ·mol-1
②2 CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566 kJ·mol-1
则反应2 CH4(g)+3O2(g)=2CO (g)+4H2O(l)的△H=_____________ 。
(2)甲烷燃料电池的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3—)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。该燃料电池的负极电极反应式为:CH4-8e-+4CO32—=5CO2+2H2O,则其正极电极反应式为____________ ;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________________ 物质。
(3)以该燃料电池为电源,以铂作电极电解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为_______ L。
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验A中以v(H2)表示的反应速率为___________________ 。
②通过计算可知,CO的转化率实验A_______________ 实验B(填“大于”、“等于”或“小于”),该反应的正反应为______________ 热反应(填“吸”或“放”)。
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是_________________ (用含a、b的数学式表示)。
(1)天然气是人们日常生活中的清洁能源。
已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H1=-890.3kJ·mol-1
②2 CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566 kJ·mol-1
则反应2 CH4(g)+3O2(g)=2CO (g)+4H2O(l)的△H=
(2)甲烷燃料电池的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3—)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。该燃料电池的负极电极反应式为:CH4-8e-+4CO32—=5CO2+2H2O,则其正极电极反应式为
(3)以该燃料电池为电源,以铂作电极电解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/6/29/1575978520354816/1575978520485888/STEM/e254c814f977490c85e7548cfe264774.png?resizew=39)
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO2 | CO | |||
A | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
B | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
C | 900 | a | b | c | d | t |
①实验A中以v(H2)表示的反应速率为
②通过计算可知,CO的转化率实验A
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是
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