组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 能量的相互转化
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:149 题号:13322984
I.燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
(1)已知甲烷燃烧时放出大量的热,这是由于反应物的总能量_______生成物的总能量(选填“大于”“小于”或“等于”,下同),从化学反应的本质角度来看,是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量_______形成产物的化学键释放的总能量。
(2)该燃料电池中负极的电极反应式为:_______。随着电池不断放电,当消耗标况下11.2LCH4时,转移电子数为_______
(3)随着电池不断放电,氢氧化钾的物质的量浓度将_______(增大,减小,不变)。
II.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
(1)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。从3min到9min,v(H2)=_______

(2)为加快化学反应速率,其他条件不变时,可采取的措施有_______(填编号)。
A.升高温度          B.增大容器体积          C.再充入CO2气体          D保持体积不变,充入氮气使体系的压强增大
(3)如图是可逆反应X2+3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是_______

a.t1时,只有正方向反应
b.t2时,反应达到限度
c.t2~t3,反应不再发生
d.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化

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【推荐1】合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微利用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。

①NH3的电子式是_______
②写出步骤c的化学方程式______
③由图象可知合成氨反应∆H____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0L的反应容器中通入5mol N2、15mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。

①温度T1、T2、T3大小关系是_______
②M点的平衡常数K=______(可用分数表示)。
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反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0),
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2>0)。
研究催化剂等外界条件对上述反应的影响,结果如图 1、图 2

完成下列填空:
(1)一定是碳12的同位素原子是_____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)
A.质子数为6,中子数为8   B.质子数为8,中子数为12
C.质子数为12,中子数为6   D.质子数为12,中子数为8
(2)分析图1:催化效果最佳的是催化剂_____(选填“A”、“B”、“C”)。若密闭容器体积为2L,则a点测得CH3OH的平均生成速率为_____mol·L-1·min-1。b点反应_____(填“达到”或“未达到”)平衡状态,理由是:_____
(3)分析图2:相同温度下,增大原料气压强,反应Ⅰ平衡常数_____(选填“增大”、“减小”、“不变”、“无法判断”);当压强为6Mpa、温度在400~600℃时,CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________________________
(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1,则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是_____
(5)若有88gCO2发生反应Ⅰ,并放出akJ热量,则图3中A为_____,B为_____
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(1)步骤①的分离方法是_______,从氧化2所得溶液中分离出单质溴的方法是萃取、分液、_______
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