CH3OH、CO、CH4等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=____ 。
②达到平衡时,H2的浓度为____ mol/L。
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____ 。
(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示氧气通入的一极为电源的____ 极,a电极反应式:____ ,b电极反应式:____ 。
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时,消耗的甲烷体积为(在标准状况下)____ L。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=
②达到平衡时,H2的浓度为
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1 |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内每消耗1 mol CO,同时生成1 mol CH3OH |
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 |
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时,消耗的甲烷体积为(在标准状况下)
更新时间:2022-05-12 19:48:52
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【推荐1】I.根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是_______ (填字母)。能构成原电池的装置中,负极材料是_______ (填元素符号),反应一段时间后,电解质溶液质量_______ (填“增大“减小”或“不变”),正极的电极反应式为_______ 。
(2)原电池可以将化学能直接转化为电能,根据这一原理推测,能设计原电池的氧化还原反应应该是_______ (填“吸热”或“放热”)反应,下列物质之间的化学变化能设计成原电池的是_______ (填字母)。
A.碳与二氧化碳反应 B.碳酸氢钠与盐酸应
C.氢气与氧气反应 D.氢氧化钠与盐酸反应
II.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(3)下列可以说明该反应达到平衡的是 _______ (填标号)。
(4)在温度为T的条件下,向该恒容密闭容器中充入0.04 mol·L-1 N2O4,c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①请在图上画出N2O4的浓度随时间的变化曲线_______
②该条件下,N2O4的平衡转化率是_______ 。
③下列措施能使该反应速率加快的是:_______ (填标号)。
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积 C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是
(2)原电池可以将化学能直接转化为电能,根据这一原理推测,能设计原电池的氧化还原反应应该是
A.碳与二氧化碳反应 B.碳酸氢钠与盐酸应
C.氢气与氧气反应 D.氢氧化钠与盐酸反应
II.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(3)下列可以说明该反应达到平衡的是 _______ (填标号)。
A.c(N2O4):c(NO2)=1:2 | B.v正(N2O4)=2v逆(NO2) |
C.容器内气体的颜色不再变化 | D.混合气体的压强不再变化 |
①请在图上画出N2O4的浓度随时间的变化曲线
②该条件下,N2O4的平衡转化率是
③下列措施能使该反应速率加快的是:
A.增大NO2的浓度 B.增大容器体积 C.加入合适的催化剂 D.恒容条件下充入He
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为:2CO + 2NO2CO2 + N2。一定条件下,在L密闭容器中充入mol CO和mol NO,一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示,图中起始投料比,完成问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式是___________ 。根据图1,用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是___________ mol/(L·min)。
(2)已知:反应2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g) + N2(g)中,每生成14克N2时放出373.23kJ热量,试写出上述反应的热化学方程式:___________ 。
(3)该反应的正反应是___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是___________ 。
(4)写出一条结论,可表明该反应已经达到平衡状态___________ 。
(5)下列关于该可逆反应的说法不正确的是__________ (单选题)
a.其他条件不变,若充入N2,达到新平衡时,、均增大
b.加入催化剂可提高NO的平衡转化率
c.若适当增大压强,则平衡正向移动
d.其他条件不变,若容器体积扩大一倍,达到新平衡时,c(N2)小于原来的一半
Ⅱ.研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了验证催化剂比表面积对反应速率的影响规律,在温度为T0时,某同学设计了以下实验:
(6)在图3中画出表中实验II条件下混合气体中NO的浓度随时间变化的曲线。________
(1)该反应的化学平衡常数表达式是
(2)已知:反应2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g) + N2(g)中,每生成14克N2时放出373.23kJ热量,试写出上述反应的热化学方程式:
(3)该反应的正反应是
(4)写出一条结论,可表明该反应已经达到平衡状态
(5)下列关于该可逆反应的说法不正确的是
a.其他条件不变,若充入N2,达到新平衡时,、均增大
b.加入催化剂可提高NO的平衡转化率
c.若适当增大压强,则平衡正向移动
d.其他条件不变,若容器体积扩大一倍,达到新平衡时,c(N2)小于原来的一半
Ⅱ.研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了验证催化剂比表面积对反应速率的影响规律,在温度为T0时,某同学设计了以下实验:
实验编号 | T(K) | NO的初始浓() | CO的初始浓度 () | 催化剂的比表面积 () |
I | T0 | 75 | ||
II | T0 | 50 |
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【推荐3】控制CO2的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
(1)高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘,必须进行严格的控制。
已知:①3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+a kJ/mol
②3C(石墨,s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ/mol
③C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJ/mol
则a=____ 。若在恒温恒容密闭容器中发生反应①,当达到平衡后,充入CO2,则达到新平衡后CO的体积分数____ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),其转化率_____ 。
(2)炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石,该过程中涉及反应:。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态,在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2,t2时刻反应重新达到平衡,画出t1时刻后的正逆反应速率随时间变化的图象_____ 。
(3)CH4与CO2反应得到合成气的原理为。某小组向体积是1 L的一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH4与CO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强:p1____ p2(填“>”或“<”)。
②1100℃、p1条件下,20 min时反应达到平衡状态,则0~20 min内CH4的反应速率v(CH4)=___ mol/(L∙min),反应的平衡常数Kp=___ (用含p1的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图如下:
则A极的电极反应式为___ ;若生成1 mol甲酸,则反应中转移电子的物质的量为____ mol。
(1)高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘,必须进行严格的控制。
已知:①3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) △H=+a kJ/mol
②3C(石墨,s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ/mol
③C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) △H=+172.5 kJ/mol
则a=
(2)炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石,该过程中涉及反应:。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态,在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2,t2时刻反应重新达到平衡,画出t1时刻后的正逆反应速率随时间变化的图象
(3)CH4与CO2反应得到合成气的原理为。某小组向体积是1 L的一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH4与CO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强:p1
②1100℃、p1条件下,20 min时反应达到平衡状态,则0~20 min内CH4的反应速率v(CH4)=
(4)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图如下:
则A极的电极反应式为
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【推荐1】高温条件下,H2S可以发生热解反应:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH>0。
(1)在某温度下,将1mol H2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,当下述各量不再改变时,能说明反应已经达到平衡的是_______
a.体系的压强 b.混合气体的质量 c.容器的体积 d.混合气体的平均摩尔质量 e.混合气体中H2S的体积分数
(2)在某温度T1℃、100KPa下,将1molH2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,平衡时混合气体中H2S和H2的分压相等,H2S的平衡转化率为_______ ,若达平衡时容器的体积为2L,则该温度下该反应的平衡常数为_______ 。
(3)在某温度T2℃、100KPa下,将1molH2S气体和n molAr(n分别等于0、1、2、3、4)同时放入上述恒压密闭容器中,热分解反应过程中H2S的转化率随时间的变化(已知1.7秒时均已达到平衡)如图所示:
①图中n=4对应的曲线为_______ ,判断的依据是_______ 。
②通过与(2)中数据的对比,可判断出T1_______ T2(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
(4)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应并达到平衡时,所得的混合气体中含N2的体积分数随的变化曲线如图所示。
①图中a、b、c、d中对应NO转化率最大的是_______ 。
②T1_______ T2 (填“>”“<”或“=”)。
(1)在某温度下,将1mol H2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,当下述各量不再改变时,能说明反应已经达到平衡的是
a.体系的压强 b.混合气体的质量 c.容器的体积 d.混合气体的平均摩尔质量 e.混合气体中H2S的体积分数
(2)在某温度T1℃、100KPa下,将1molH2S气体放入某恒压密闭容器中进行反应,平衡时混合气体中H2S和H2的分压相等,H2S的平衡转化率为
(3)在某温度T2℃、100KPa下,将1molH2S气体和n molAr(n分别等于0、1、2、3、4)同时放入上述恒压密闭容器中,热分解反应过程中H2S的转化率随时间的变化(已知1.7秒时均已达到平衡)如图所示:
①图中n=4对应的曲线为
②通过与(2)中数据的对比,可判断出T1
(4)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应并达到平衡时,所得的混合气体中含N2的体积分数随的变化曲线如图所示。
①图中a、b、c、d中对应NO转化率最大的是
②T1
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【推荐2】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I. 该反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol 在一密闭容器中发生,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
(1)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t1___________ ,t3____________ ,t4__________ 。
(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是__________
A.0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t4~t5
II. 在密闭容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是___________ ;N2和H2的转化率比是___________ 。
(2)缩小体积增大压强,混合气体的平均相对分子质量________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持总压强不变,平衡将___________ (填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
(4)已知合成氨的反应在298K时:正反应的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根据焓变和熵变判断298K下合成氨反应________ (填“能”或“不能”)自发进行。
(5)若容器恒容、绝热,该反应达到平衡的标志是___________
①反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化
④混合气体的密度不变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥2V正(N2) =V正(NH3)
⑦单位时间内3mol H-H断裂同时2mol N-H也断裂.
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I. 该反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol 在一密闭容器中发生,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
(1)t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t1
(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是
A.0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t4~t5
II. 在密闭容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是
(2)缩小体积增大压强,混合气体的平均相对分子质量
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持总压强不变,平衡将
(4)已知合成氨的反应在298K时:正反应的△H=-92.4kJ/mol,△S=-0.1982kJ/(mol·K),根据焓变和熵变判断298K下合成氨反应
(5)若容器恒容、绝热,该反应达到平衡的标志是
①反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化
④混合气体的密度不变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥2V正(N2) =V正(NH3)
⑦单位时间内3mol H-H断裂同时2mol N-H也断裂.
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【推荐3】氮的氢化物在生产生活中具有重要作用,请根据所学知识解答下列问题:
(1)工业合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。其反应过程中的能量变化如图所示。由图可知,每生成2molNH3(g)_______ (填“吸收”或“放出”)_______ kJ的热量
(2)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。其主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)。某温度下,在2L恒容密闭容器中加入4molNH3和6molNO发生反应,NH3的转化率随时间的变化关系如图1所示。
①A点的正(NH3)_______ 逆(NH3)(填“大于”“小于”或“等于”)。
②在图2中画出0-5min时间内,NH3的浓度随时间变化的曲线图___________ 。
③0—5min内,NO的平均反应速率v(NO)=_______ 。
④下列有关该反应的说法不正确的是_______ 。
A.将容器的体积变为3L时,化学反应速率减慢
B.在该条件下,可以实现NO100%转化
C.当容器内气体密度不再变化时,说明反应达到平衡
D.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
(1)工业合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。其反应过程中的能量变化如图所示。由图可知,每生成2molNH3(g)
(2)以NH3为还原剂在脱硝装置中消除烟气中的氮氧化物。其主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)。某温度下,在2L恒容密闭容器中加入4molNH3和6molNO发生反应,NH3的转化率随时间的变化关系如图1所示。
①A点的正(NH3)
②在图2中画出0-5min时间内,NH3的浓度随时间变化的曲线图
③0—5min内,NO的平均反应速率v(NO)=
④下列有关该反应的说法不正确的是
A.将容器的体积变为3L时,化学反应速率减慢
B.在该条件下,可以实现NO100%转化
C.当容器内气体密度不再变化时,说明反应达到平衡
D.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
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【推荐1】(1)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1molN2中的键需要吸收能量;破坏中的键需要吸收能量;形成中的键能释放能量。图表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①②的能量变化的数值填在横线上。
①________________ ,②____________________ 。
(2)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中负极的电极反应式为__________________ 。
②装置乙中正极的电极反应式为________________ 。
③装置丙中溶液的pH________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是________ 。
(3)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应,测得的物质的量随时间的变化如图所示。
从开始反应到,用表示的化学反应速率为_________ 。
①
(2)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
装置 | 甲 | 乙 | 丙 |
现象 | 二价金属A不断溶解 | C的质量增加 | A上有气体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中负极的电极反应式为
②装置乙中正极的电极反应式为
③装置丙中溶液的pH
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是
(3)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应,测得的物质的量随时间的变化如图所示。
从开始反应到,用表示的化学反应速率为
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【推荐2】某同学设计一个燃料电池(如图所示),目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题:
(1)石墨电极为_______ (填“阳极”或“阴极”),反应一段时间后,在乙装置中滴入”酚酞溶液,_______ (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。乙池中电解总反应化学方程式为_______ 。
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液中硫酸铜浓度将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_______ 。
(3)若在标准状况下,有224mL氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为_______ mL;丙装置中阴极析出铜的质量为_______ g。
(4)若将甲改用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得燃料电池,则该电池正极反应式为_______ 。
(1)石墨电极为
(2)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液中硫酸铜浓度将
(3)若在标准状况下,有224mL氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下体积为
(4)若将甲改用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得燃料电池,则该电池正极反应式为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。
I.如图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是___________ ,装置D的作用为___________ 。
(2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式___________ 。
Ⅱ.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应,过程如图所示:
已知:硫酸亚铜易溶于水。回答下列问题:
(3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl,说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因:
a.Cl-改变了的还原性 b.Cl-改变了Cu2+的氧化性
用原电池原理进行试验,探究上述现象可能的原因。
①由实验1、2可知原因a不合理,依据是___________ 。
②实验3:用如图所示装置实验,B中有白色沉淀生成,证明原因b合理。
i.补全电化学装置示意图A________________ 、B_____________________ 。
ii.写出B中的电极反应方程式___________ 。
iii.请从反应原理的角度解释原因:Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀,___________ ,使与Cu2+的反应能够反应完全。
I.如图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是
(2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式
Ⅱ.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应,过程如图所示:
已知:硫酸亚铜易溶于水。回答下列问题:
(3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl,说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因:
a.Cl-改变了的还原性 b.Cl-改变了Cu2+的氧化性
用原电池原理进行试验,探究上述现象可能的原因。
编号 | 实验1 | 实验2 |
实验 | ||
现象 | 闭合开关K,电流计指针发生微小偏 转,烧杯中未见明显现象 | 闭合开关K,电流计指针发生微小偏 转,烧杯中未见明显现象 |
②实验3:用如图所示装置实验,B中有白色沉淀生成,证明原因b合理。
i.补全电化学装置示意图A
ii.写出B中的电极反应方程式
iii.请从反应原理的角度解释原因:Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀,
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【推荐1】工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),氨在工农业生产中应用广泛。
(1)已知:键能是1mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,部分化学键的键能如表格所示。计算每合成2molNH3需要___________ (填“放出”或“吸收”)___________ kJ的热量。
(2)实验室中模拟合成氨过程,将1molN2和2.7molH2置于恒温、体积为2L的容器中反应。下列情况可说明该反应已经达到化学平衡状态的是___________ (填序号)。
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成nmolN2的同时,生成3nmolH2
c.3正(H2)=2逆(NH3)
d.N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
若10min时测得氢气浓度为1.2mol∙L-1,则用氨气表示的0~10min内的平均化学反应速率为_______ ;10min时的体系总压强与初始时的总压强之比为_______ 。
(3)工业合成氨过程中,按一定投料比将原料气以及催化剂置于反应容器中,测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量(%)如表格所示:
实际生产时,通常采用铁触媒作为催化剂、在400~500℃和10~30MPa的条件下合成氨。结合所学知识以及上述表格数据分析,工业上采用400~500℃反应的原因是___________ 。
(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池的工作原理如图所示。
a电极的电极反应式是___________ ;b电极的电极反应式是___________ 。
(1)已知:键能是1mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量,部分化学键的键能如表格所示。计算每合成2molNH3需要
化学键 | H−H | N−H | N≡N |
键能(kJ·mol-1) | 436 | 391 | 945.6 |
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成nmolN2的同时,生成3nmolH2
c.3正(H2)=2逆(NH3)
d.N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
若10min时测得氢气浓度为1.2mol∙L-1,则用氨气表示的0~10min内的平均化学反应速率为
(3)工业合成氨过程中,按一定投料比将原料气以及催化剂置于反应容器中,测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量(%)如表格所示:
压强(MPa) 氨的平衡含量(%) 温度(摄氏度) | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池的工作原理如图所示。
a电极的电极反应式是
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】是造成大气污染的主要成分之一,研究利用其性质具有重要意义。回答下列问题:
(1)甲烷可以消除氮氧化物污染,反应的反应体系能量随反应过程的变化情况如图所示:___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在恒容密闭的绝热容器中,投入和发生反应,其中随时间的变化如下表所示:
①上述反应体系,平均反应速率最大的时间段是___________ (填“0~5”、“5~10”、“10~15”或“15~20”)min,其原因为___________ 。
②该反应条件下反应达到平衡时,的转化率为___________ 、的体积分数为___________ (保留两位有效数字)。
③保持其他条件不变,下列事实能说明该反应已经达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.断开键的同时形成键
d.的值保持不变
(3)工业上利用原电池原理处理NO并获得电能,其原理如图所示:___________ (填“正极”或“负极”);电池总反应为___________ 。
(1)甲烷可以消除氮氧化物污染,反应的反应体系能量随反应过程的变化情况如图所示:
该反应为
(2)在恒容密闭的绝热容器中,投入和发生反应,其中随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
2.00 | 1.80 | 1.50 | 1.44 | 1.40 | 1.40 |
②该反应条件下反应达到平衡时,的转化率为
③保持其他条件不变,下列事实能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.混合气体的密度保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.断开键的同时形成键
d.的值保持不变
(3)工业上利用原电池原理处理NO并获得电能,其原理如图所示:
钯电极A为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
(1)某研究性学习小组设计了如图(包括①②③装置)所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述___________ (填装置序号)装置原理进行防护。
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁—次氯酸盐碱性燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
E为该燃料电池的___________ (填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为 ___________ 。
(3)电化学技术是有效解决 CO、SO2、NOx 等大气污染的重要方法,某兴趣小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸,装置如下 :
①电解质溶液中SO离子向___________ (填“A极”或“B极” )移动。
②请写出正极电极反应式___________ 。
③用该原电池做电源,石墨做电极电解2L AgNO3和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生2.24 L(标准状况)气体,假设电解前后溶液体积不变,则电解后溶液中H+的浓度为___________ 。
(1)某研究性学习小组设计了如图(包括①②③装置)所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述
(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁—次氯酸盐碱性燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
E为该燃料电池的
(3)电化学技术是有效解决 CO、SO2、NOx 等大气污染的重要方法,某兴趣小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸,装置如下 :
①电解质溶液中SO离子向
②请写出正极电极反应式
③用该原电池做电源,石墨做电极电解2L AgNO3和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生2.24 L(标准状况)气体,假设电解前后溶液体积不变,则电解后溶液中H+的浓度为
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