自科学家们开始研究物质的结构与性质以来,氢元素时常担任主角,例如氢原子光谱启发了人们对原子结构的探索。此外,氢气与氢能源也是时下热门的一种绿色能源。氢能是最具发展潜力的清洁能源,但当下的生产条件非常苛刻且纯度不高。因此,科学家们正在寻找更经济、环境友好的方法,电解水便是其中一种。
(1)已知在298K和100kPa的条件下,液态水分解生成氢气: 。下图为该反应的能量变化示意图,而在实际生产生活中常会使用催化剂,例如,那么图中A点将___________ (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)部分化学键的键能和反应焓变的数据如下: ,,,,由此可计算得上述反应的为___________ 。又知该反应,那么该反应在298K条件下能否自发进行?___________ 。
(3)试从绿色化学的角度比较并评价直接电解海水与太阳能(作催化剂)分解淡水两种制备氢气的方案___________ 。
(1)已知在298K和100kPa的条件下,液态水分解生成氢气: 。下图为该反应的能量变化示意图,而在实际生产生活中常会使用催化剂,例如,那么图中A点将
(2)部分化学键的键能和反应焓变的数据如下: ,,,,由此可计算得上述反应的为
(3)试从绿色化学的角度比较并评价直接电解海水与太阳能(作催化剂)分解淡水两种制备氢气的方案
更新时间:2023-12-11 20:53:24
|
相似题推荐
填空题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】已知部分键能如下表所示,计算下列三个反应中的能量变化情况。
(1)CH4 + 2O2CO2 + 2H2O,1 mol CH4完全反应时,___________ (填吸收/放出)___________ kJ能量。
(2)已知N2 + 3H2 2NH3,消耗1 mol N2 时放出92 kJ的热量,则上表中x的数值为___________ 。
(3)如下图为白磷(P4)和P4O6的结构,1mol 白磷完全燃烧,___________ (填吸收/放出)___________ kJ能量。
化学键 | H—H | H—N | N≡N | O=O | C—H | C=O | H—O | P—P | P—O |
键能 (kJ/mol) | 436 | 391 | x | 498 | 414 | 750 | 465 | 198 | 360 |
(2)已知N2 + 3H2 2NH3,消耗1 mol N2 时放出92 kJ的热量,则上表中x的数值为
(3)如下图为白磷(P4)和P4O6的结构,1mol 白磷完全燃烧,
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
【推荐2】甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的ΔH=________ kJ/mol。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是________ 。
A.体系中气体的密度保持不变
B.CO的消耗速率与CH3OH的消耗速率相等
C.体系中CO的转化率和H2的转化率相等
D.体系中CH3OH的体积分数保持不变
②平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为________ 。
③某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是______________________ 。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式__________________ 。
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
①该反应的平衡常数K=_____________ 。
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线_______________ 。
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/(kJ/mol) | 351.5 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的ΔH=
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是
A.体系中气体的密度保持不变
B.CO的消耗速率与CH3OH的消耗速率相等
C.体系中CO的转化率和H2的转化率相等
D.体系中CH3OH的体积分数保持不变
②平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为
③某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
HI体积分数 | 26% | 42% | 52% | 57% | 60% | 60% | 60% |
①该反应的平衡常数K=
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】书写下列化学方程式
(1)下图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式___________ 。
(2)已知:C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ•mol-1
H2(g) +1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-285.8 kJ•mol-1
CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
则固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是___________ 。
(3)已知拆开1mol H-H键、1molN≡N和1mol N—H键分别需要的能量是436kJ、948kJ、391 kJ。则N2、H2合成NH3的热化学方程式为:___________ 。
(4)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。已知存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用___________ 反应的。
(1)下图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2)已知:C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ•mol-1
H2(g) +1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-285.8 kJ•mol-1
CO(g) +1/2O2(g) = CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
则固态碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是
(3)已知拆开1mol H-H键、1molN≡N和1mol N—H键分别需要的能量是436kJ、948kJ、391 kJ。则N2、H2合成NH3的热化学方程式为:
(4)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。已知存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
【推荐1】自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________ 。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
①该反应的△H_____ 0。(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
________ 。
(3)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度_______ 。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ | 1538 | 1760 | 2404 |
平衡常数K | 0.86×10-4 | 2.6×10-4 | 64×10-4 |
①该反应的△H
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如右图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(3)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)来说,“Fe+”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为____________________ (写化学方程式)。
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能_________ (填“大于”“小于”或“等于”)第二步反应的活化能。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H_____ 0(填“>”或“<”)。
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为_________ 。B点对应的平衡常数k=________ (保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是_______________ 。
④若容器Ⅳ体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应_________ 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)来说,“Fe+”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2OFeO++N2;则第二步为
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第一步反应的活化能
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是
④若容器Ⅳ体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
【推荐3】可逆反应2NO2 (g)⇌N2O4 (g) ΔH= −56.9 kJ·mol−1在平衡移动时的颜色变化可以用来指示放热过程和吸热过程。下面是某同学的部分实验报告。
(1)甲烧杯中NO2球的红棕色变浅,说明平衡2NO2 (g)⇌N2O4 (g)向_______ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,所以NH4NO3晶体溶于水是_______ (填“放热”或“吸热”)过程。
(2)根据乙烧杯中的现象,补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图_______ 。
(3)改变下列条件都可使反应的反应速率改变,其中通过降低活化能加快反应速率的是_______ 。
a.浓度 b.压强 c.温度 d.催化剂
1.向甲烧杯中加入NH4NO3晶体,此烧杯中NO2球的红棕色变浅。 2.向乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。 |
(2)根据乙烧杯中的现象,补全CaO与H2O反应过程的能量变化示意图
(3)改变下列条件都可使反应的反应速率改变,其中通过降低活化能加快反应速率的是
a.浓度 b.压强 c.温度 d.催化剂
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
【推荐1】在密闭容器里,通入xmolH2和ymolI2(g),改变下列条件,反应速率将如何改变?(填增大或减小或不变)。
(1)升高温度____ 。
(2)加入催化剂____ 。
(3)充入更多的H2____ 。
(4)扩大容器的体积____ 。
(5)容器容积不变,通入氖气____ 。
(1)升高温度
(2)加入催化剂
(3)充入更多的H2
(4)扩大容器的体积
(5)容器容积不变,通入氖气
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】研究反应速率的影响因素有助于对相关反应原理的理解。
I.某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用。某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂,在25℃时,保持其它实验条件相同,测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况)。则:
(1)在不同催化剂存在下,H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea(___________) > Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________),___________ (括号内填写催化剂的化学式)。
(2)金属Pt 催化下,H2O2分解生成氧气的反应速率v(O2)=___________ mol·s-1。
II.环戊二烯(Y)容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应(以2YY2表示该反应)。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。
(3)温度T1与T2的大小关系为T1___________ T2。
(4)a点的正反应速率___________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)b点的逆反应速率。
(5)b点时Y2的浓度为___________ mol·L-1。
I.某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用。某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂,在25℃时,保持其它实验条件相同,测得生成的O2体积(V)。V与分解时间(t)的关系如图所示(O2的体积已折算成标准状况)。则:
(1)在不同催化剂存在下,H2O2分解反应的活化能大小顺序是 Ea(___________) > Ea(___________)>Ea(___________)>Ea(___________),
(2)金属Pt 催化下,H2O2分解生成氧气的反应速率v(O2)=
II.环戊二烯(Y)容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应(以2YY2表示该反应)。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示。
(3)温度T1与T2的大小关系为T1
(4)a点的正反应速率
(5)b点时Y2的浓度为
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】请根据下列有关规定的情景填空。
(1)①下图是除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中产生氢气的速率随时间的变化关系,曲线前段出现高峰的主要影响因素是________ 。
②下图是过氧化氢在酶的催化作用下分解速率随温度的变化关系,曲线后段明显下降的主要影响因素是__ 。
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为_________ (填序号)。
(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图。
①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________ 。
②当温度的取值范围在________ 时,温度是影响乙酸的生成速率的主要因素。
(1)①下图是除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中产生氢气的速率随时间的变化关系,曲线前段出现高峰的主要影响因素是
②下图是过氧化氢在酶的催化作用下分解速率随温度的变化关系,曲线后段明显下降的主要影响因素是
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为
(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图。
①250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
②当温度的取值范围在
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组为了研究部分ⅥA族元素及其化合物的部分性质,查阅资料如下:
①酸性:;
②O、S、与的化合越来越难,与不能直接化合;
③由不同元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)S与的化合反应_________ (填“吸收”或“放出”)热量。
(2)已知的分解反应的,请解释与不能直接化合的原因______________ 。
(3)题述信息中能说明S的非金属性强于的是_________ (填序号)。
①酸性:;
②O、S、与的化合越来越难,与不能直接化合;
③由不同元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)S与的化合反应
(2)已知的分解反应的,请解释与不能直接化合的原因
(3)题述信息中能说明S的非金属性强于的是
您最近一年使用:0次
填空题
|
适中
(0.65)
【推荐2】由于化石燃料的大量使用,产生CO2等温室气体随意排放造成的全球变暖,严重地影响到了地球的生态环境和全球气候。因此,研究CO2减排在全球各国具有紧迫而重要的意义。
CaO在自然界存在广泛,作为CO2的吸附剂具有极大的经济优势。
(1)273K时,CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g) △H=﹣178.3kJ·mol﹣1,已知△S=﹣160.45Jmol﹣1·K﹣1,该温度下反应是否能够自发进行?_______ (填“是”或“否”)
(2)实验发现,干燥的二氧化碳和氧化钙几乎不反应,水可以作为该反应的催化剂,利用化学反应方程式解释水的催化机理:_______ 。
CaO在自然界存在广泛,作为CO2的吸附剂具有极大的经济优势。
(1)273K时,CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(g) △H=﹣178.3kJ·mol﹣1,已知△S=﹣160.45Jmol﹣1·K﹣1,该温度下反应是否能够自发进行?
(2)实验发现,干燥的二氧化碳和氧化钙几乎不反应,水可以作为该反应的催化剂,利用化学反应方程式解释水的催化机理:
您最近一年使用:0次