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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:116 题号:13251906
(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   ΔH=+206.0kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)        ΔH=-129.0kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为___
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图1装置实现上述过程:

①写出阳极电极反应式___
②写出除去甲醇的离子方程式:___
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NH2)2,其原理如图2。
①电源的正极为___(填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为______
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比___(“变大”“变小”或“不变”)。

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【推荐1】Ⅰ.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
回答下列问题:
(1)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为________________
(2)①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1048.9 kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4__________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________________
Ⅱ.煤燃烧排放的烟气含SO2和NO2,形成酸雨,污染大气。现用NaClO、Ca(ClO)2处理,得到较好的烟气脱硫效果。
(3)已知下列反应:
SO2(g)+2OH(aq)===SO32- (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO(aq)+SO32- (aq)===SO42- (aq)+Cl(aq) ΔH2
CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO42- (aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH________
Ⅲ.工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃,101 kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ/mol
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是__________________
2017-10-25更新 | 109次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】工业上可由天然气为原料制备甲醇也可由水煤气合成甲醇。
(1)已知:2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔHa kJ/mol
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔHb kJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式:_____________
(2)通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲图是反应时CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间t的变化情况。从反应开始到平衡用H2表示平均反应速率v(H2)=_____________

(3)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如乙图所示。
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_____________。(填字母)
AH2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
BH2的体积分数不再改变
C体系中H2的转化率和CO的转化率相等
D体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②若达到化学平衡状态A时容器的体积为2 L。如果反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2该温度下的平衡常数为_____________则在平衡状态B时容器的体积V(B)=_____________ L。
(4)用甲醇、二甲醚混合液与CO在催化剂条件下还可合成醋酸。常温下醋酸的Ka=1.8×10-5向 0.1 mol/L 醋酸溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)/c(CH3COO)=混合溶液中c(CH3COO)-c(Na)=_____________(mol/L填数值)醋酸钠水解反应的平衡常数值为_____________(保留一位小数)。
2017-05-18更新 | 250次组卷
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【推荐3】甲烷作为燃料,广泛用于民用和工业;作为化工原料,用来生产一系列化工有机物。回答下列问题:
I.加氢制甲烷
反应①:
反应②:
(1)100kPa下,由最稳定单质生成1mol物质B的焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓()。
298K,几种气态物质的标准摩尔生成焓如下表。则_______
物质CO(g)H2(g)O2(g)H2O(g)CO(g)
-393.500-241.8-110.5

II.电化学法制甲烷
(2)西安交通大学柳永宁教授团队以氢氧燃料电池成熟的膜电极为核心部件,设计并构筑了一种Ru纳米团簇异质结构,可有效吸附并提高反应速率,简图如图所示。通入一极的电极反应式为_______

III.木质纤维素制甲烷
中科院大连化物所路芳研究员团队设计并制备了一种介孔二氧化硅纳米球催化剂,可通过催化断裂生物质中C—O键和C—C键,而将木质纤维素生物质直接高效转化为天然气,生物质衍生醇1-丙醇和2-丙醇在催化剂表面的反应历程如图所示:

(3)2-丙醇转化为1-丙醇的反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应,由制备的反应历程中最大能垒(活化能)_______eV。
2022-10-19更新 | 251次组卷
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