科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池,已知H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1、-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解180 g水消耗的能量是___________ kJ。
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________________ ;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃):
下列说法正确的是____________ (填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时(甲醇为气态),将lmol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为______________ ;
(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为_______________ 。
(1)用太阳能分解180 g水消耗的能量是
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃):
下列说法正确的是
①温度为T1时,从反应开始到平衡,甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时(甲醇为气态),将lmol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为
(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为
更新时间:2016-12-09 08:57:19
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(0.4)
【推荐1】2015年巴黎气候变化大会的主题之一是节能减排,开发新能源以及提高能源的利用率再次受到国际社会的高度关注。
(1)近年我国努力调整能源结构,开发新能源。下列物质中,属于可再生能源的是________(填字母)。
A、氢能 B、天然气 C、石油
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-l
2C(s)+O2(g)=2COg) △H=-221.0 kJ·mol-l
2CO(g)+O2(g)=2CO(g) △H=-556.0 kJ·mol-l
请回答下列问题:
①l g H2(g)在氧气中完全燃烧生成H2O(g)时放出的热量为______________kJ。
氢气被称为绿色能源的主要原因是____________________。
②若18 g C(s)氧气中不完全燃烧,生成的CO(g)与CO2(g)的物质的量之比为2:l,
则该过程放出的热量比等质量的C(s)在氧气中完全燃烧时要少______________kJ。
③将煤转化为水煤气(H2、CO的混合气)是将煤转化为清洁燃料的方法之一。
则C(s)与H2O (g)反应制备水煤气的热化学方程式为__________________________。
(3)工业上可通过CO(g)和H2(g)化合来制备可再生能源CH3OH(g):
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99 kJ·mol-l
又知该反应中某些物质分子里的化学键的键能数据如下表:
如CO中的C与O之间为叁键连接,则C≡O键的键能为___________kJ·mol-l。
(1)近年我国努力调整能源结构,开发新能源。下列物质中,属于可再生能源的是________(填字母)。
A、氢能 B、天然气 C、石油
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-l
2C(s)+O2(g)=2COg) △H=-221.0 kJ·mol-l
2CO(g)+O2(g)=2CO(g) △H=-556.0 kJ·mol-l
请回答下列问题:
①l g H2(g)在氧气中完全燃烧生成H2O(g)时放出的热量为______________kJ。
氢气被称为绿色能源的主要原因是____________________。
②若18 g C(s)氧气中不完全燃烧,生成的CO(g)与CO2(g)的物质的量之比为2:l,
则该过程放出的热量比等质量的C(s)在氧气中完全燃烧时要少______________kJ。
③将煤转化为水煤气(H2、CO的混合气)是将煤转化为清洁燃料的方法之一。
则C(s)与H2O (g)反应制备水煤气的热化学方程式为__________________________。
(3)工业上可通过CO(g)和H2(g)化合来制备可再生能源CH3OH(g):
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99 kJ·mol-l
又知该反应中某些物质分子里的化学键的键能数据如下表:
如CO中的C与O之间为叁键连接,则C≡O键的键能为___________kJ·mol-l。
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(0.4)
【推荐2】CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)下列有关CO2说法不正确的是________ (填字母)
a.CO2属于酸性氧化物
b.CO2是导致酸雨发生的主要原因
c.可用Na2CO3溶液捕捉(吸收)CO2
d.使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放
(2)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示:
①在通常情况下,金刚石和石墨中,_________ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定。
②CO的燃烧热为_________ kJ•mol﹣1。
③石墨不完全燃烧生成CO的热化学方程式为_____________________________ 。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=﹣571.6kJ•mol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=﹣2599kJ•mol﹣1
计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变△H=___________ 。
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体。
已知某些化学键能数据如下表:
已知CO中的键为C≡O,则工业制备甲醇的热化学方程式为_________ 。
(1)下列有关CO2说法不正确的是
a.CO2属于酸性氧化物
b.CO2是导致酸雨发生的主要原因
c.可用Na2CO3溶液捕捉(吸收)CO2
d.使用氢能源替代化石燃料可减少CO2排放
(2)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示:
①在通常情况下,金刚石和石墨中,
②CO的燃烧热为
③石墨不完全燃烧生成CO的热化学方程式为
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=﹣571.6kJ•mol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=﹣2599kJ•mol﹣1
计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变△H=
(4)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇气体。
已知某些化学键能数据如下表:
化学键 | C﹣C | C﹣H | H﹣H | C﹣O | C≡O | H﹣O |
键能/kJ•mol﹣1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
已知CO中的键为C≡O,则工业制备甲醇的热化学方程式为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】回答下列问题
(1)处理某废水时,反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图,反应过程中主要存在、HCO、、(C为+4价)、等微粒。写出处理该废水时发生反应的离子方程式___________ 。
(2)已知:①
②
③
④
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________ 。
(3)在碱性溶液中可被NaClO氧化为,而NaClO被还原为NaCl,若反应中与NaClO的物质的量之比为1:16,则x的值为___________ 。
(4)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和、、NO的混合气体,将这些气体与(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol/LNaOH溶液至恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是___________ mL。
(5)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
①H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:___________ 。
②H3PO2及均可将溶液中的银离子还原为银单质,从而可用于化学镀银,利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,写出化学镀银反应的离子方程式___________ 。
(1)处理某废水时,反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图,反应过程中主要存在、HCO、、(C为+4价)、等微粒。写出处理该废水时发生反应的离子方程式
(2)已知:①
②
③
④
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)在碱性溶液中可被NaClO氧化为,而NaClO被还原为NaCl,若反应中与NaClO的物质的量之比为1:16,则x的值为
(4)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和、、NO的混合气体,将这些气体与(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol/LNaOH溶液至恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
(5)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
①H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:
②H3PO2及均可将溶液中的银离子还原为银单质,从而可用于化学镀银,利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,写出化学镀银反应的离子方程式
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(0.4)
【推荐1】分甲醇即是重要的化工原料,又是新型汽车动力燃料。已知甲醇常温下为液态,其燃烧△H=-726.5KJ/mol。
(1)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:_____ 。
(2)甲醇脱氢制取甲醛的原理为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),某科研小组在1L密闭容器中充入1molCH3OH,对该反应进行了一系列的研究,得到甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示,回答下列问题:
①由图可知,该反应的△H________ 0(填“>”、“<”、“=”)。
②下列选项中,能说明该反应达到平衡状态的是_________ 。
A.v(CH3OH)=v(HCHO)
B.H2浓度不再变化
C.混合气体平均相对分子质量不再变化
D.混合气体密度不变
③在t1K时,该反应的平衡常数为K_____ ,此温度下,从反应开始到平衡所经过的时间为10s,则v(HCHO)为___ mol/(L·s),向此容器中再通入1.1molCH3OH和1.1molH2,则平衡向____ 移动(填“向左”、“向右”、“不”)
④600K时,Y点甲醇的v(正)___ v(逆) (填“>”、“<”、“=”),理由是_____ 。
(3)某甲醇燃料电池(简称DMFC),该电池由于结构简单,能量转化率高,对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
①负极的电极反应式为___ 。
②若质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/LH2SO4溶液,当电池中有1mol电子转移时,左右两侧溶液的质量之差为_____ g(忽略气体的溶解,假设反应完全耗尽)
(1)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:
(2)甲醇脱氢制取甲醛的原理为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),某科研小组在1L密闭容器中充入1molCH3OH,对该反应进行了一系列的研究,得到甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示,回答下列问题:
①由图可知,该反应的△H
②下列选项中,能说明该反应达到平衡状态的是
A.v(CH3OH)=v(HCHO)
B.H2浓度不再变化
C.混合气体平均相对分子质量不再变化
D.混合气体密度不变
③在t1K时,该反应的平衡常数为K
④600K时,Y点甲醇的v(正)
(3)某甲醇燃料电池(简称DMFC),该电池由于结构简单,能量转化率高,对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
①负极的电极反应式为
②若质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/LH2SO4溶液,当电池中有1mol电子转移时,左右两侧溶液的质量之差为
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(0.4)
【推荐2】尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥,也是一种化工原料。
(1)恒温恒容下,在某密闭容器中充入CO(NH2)2和H2O,在120℃、催化剂作用下发生反应:CO(NH2)2 (s) + H2O(g) 2 NH3(g)+CO2(g) △H >0。该反应的化学平衡常数的表达式K=_____________ 。
关于该反应的下列说法正确的是_________
(2)一定条件下,某密闭容器中充入等物质的量的NH3和CO2,发生反应:CO2(g) +2NH3(g) CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合气体中NH3的体积分数[φ(NH3)]随时间变化关系如图所示。
则a点的正反应速率V正(CO2)_________ b点的逆反应速率V逆(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨气的平衡转化率是___________ 。
(1)恒温恒容下,在某密闭容器中充入CO(NH2)2和H2O,在120℃、催化剂作用下发生反应:CO(NH2)2 (s) + H2O(g) 2 NH3(g)+CO2(g) △H >0。该反应的化学平衡常数的表达式K=
关于该反应的下列说法正确的是
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变,可以作为化学平衡到达的标志 |
B.在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大 |
C.降低温度使CO(NH2)2的转化率增大 |
D.达到平衡后,再充入少量H2O,重新达到平衡,H2O的转化率会减小 |
(2)一定条件下,某密闭容器中充入等物质的量的NH3和CO2,发生反应:CO2(g) +2NH3(g) CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合气体中NH3的体积分数[φ(NH3)]随时间变化关系如图所示。
则a点的正反应速率V正(CO2)
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(0.4)
【推荐3】铅的冶炼有很多种方法。
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
① 2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH1 = a kJ·mol-1
② PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH2 = b kJ·mol-1
③ PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH3 = c kJ·mol-1
反应 PbS(s)+2O2(g)=PbSO4(s) ΔH=_____ kJ·mol-1(用含 a、b、c 的代数式表示)。
(2)还原法炼铅,包含反应 PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
①该反应的ΔH_____ 0(选填“>”、“<”或“=”)。
②当 lgK=1,在恒容密闭容器中放入 PbO 并通入 CO,达平衡时,混合气体中 CO 的体积分数为_____ (保留两位有效数字);
(3)若 T、V 不变条件下向容器中充入一定量的 N2 ,平衡_____ ;若向容器中充入一定量的 CO 气体,平衡向_____ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,再次达到平衡时,CO 的转化率_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
① 2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH1 = a kJ·mol-1
② PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH2 = b kJ·mol-1
③ PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH3 = c kJ·mol-1
反应 PbS(s)+2O2(g)=PbSO4(s) ΔH=
(2)还原法炼铅,包含反应 PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
温度/℃ | 300 | 727 | 1227 |
lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
②当 lgK=1,在恒容密闭容器中放入 PbO 并通入 CO,达平衡时,混合气体中 CO 的体积分数为
(3)若 T、V 不变条件下向容器中充入一定量的 N2 ,平衡
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(0.4)
【推荐1】现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A、D同主族.C与E同主族,D、E、F同周期,A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C形成电子总数相等的分子,且A与C形成的化合物常温下为液态,A能分别与E、F形成电子总数相等的气体分子。
请回答下列问题(题中的字母只代表元素代号,与实际元素符号无关):
(1) A~F六种元素,最高价氧化物的水化物显碱性的元素在周期表中的位置是__________ ;
(2)A、C、D三种元素组成的一种常见化合物是重要的工业产品,该化合物含有的化学键为_______ ;
(3)B与F两种元素形成的一种化合物分子,各原子均达8e-稳定结构,用电子式表示该化合物的形成过程___________________________ ;
(4)E的最高价氧化物的水化物可作为铅蓄电池的电解质溶液,写出该电池放电时的正极方程式:
正极___________________________ 。
(5)比较E、F的非金属性强弱:E____ F(填大于或小于)。写出可以验证该结论的一个化学方程式:
_____________________________________________ 。
请回答下列问题(题中的字母只代表元素代号,与实际元素符号无关):
(1) A~F六种元素,最高价氧化物的水化物显碱性的元素在周期表中的位置是
(2)A、C、D三种元素组成的一种常见化合物是重要的工业产品,该化合物含有的化学键为
(3)B与F两种元素形成的一种化合物分子,各原子均达8e-稳定结构,用电子式表示该化合物的形成过程
(4)E的最高价氧化物的水化物可作为铅蓄电池的电解质溶液,写出该电池放电时的正极方程式:
正极
(5)比较E、F的非金属性强弱:E
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知:铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
(1)铜和铬构成的原电池装置如图1所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为__ 。盐桥中装的是琼脂-饱和KCl溶液,下列关于该原电池的说法正确的是__ (填序号)
A.盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以盛装琼脂-饱和KCl溶液
B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左烧杯中,2molK+进入右烧杯中
C.在原电池反应中H+得电子发生氧化反应
D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥转移到左烧杯中
(2)铜和铬构成的另一原电池装置如图2所示,铜电极上不再有图1装置中铜电极上出现的现象,铬电极上产生大量气泡,且气体遇空气呈红棕色。写出该原电池正极的电极反应式:__ 。
(3))CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。
将含Cr2O的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O发生反应,其离子方程式为___ 。阴极上Cr2O、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O放电,则阴极的电极反应式为__ 。
(1)铜和铬构成的原电池装置如图1所示,其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为
A.盐桥的作用是使整个装置构成通路并保持溶液呈电中性,凡是有盐桥的原电池,盐桥中均可以盛装琼脂-饱和KCl溶液
B.理论上1molCr溶解,盐桥中将有2molCl-进入左烧杯中,2molK+进入右烧杯中
C.在原电池反应中H+得电子发生氧化反应
D.电子从铬极通过导线到铜极,又通过盐桥转移到左烧杯中
(2)铜和铬构成的另一原电池装置如图2所示,铜电极上不再有图1装置中铜电极上出现的现象,铬电极上产生大量气泡,且气体遇空气呈红棕色。写出该原电池正极的电极反应式:
(3))CrO3和K2Cr2O7均易溶于水,它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。
将含Cr2O的废水通入电解槽内,用铁作阳极,在酸性环境中,加入适量的NaCl进行电解,使阳极生成的Fe2+和Cr2O发生反应,其离子方程式为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】Ⅰ.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片放入U形管作原电池的两极,测得图1所示原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
(1)0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是________ 。溶液中的H+向 ________ (填“正”或“负”)极移动。
(2)t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是________ 。
Ⅱ.下图所示电化学装置中,a为足量的电解质溶液,X、Y是两块电极板。
请回答:
(3)若X、Y都是石墨电极,a是含有酚酞的饱和NaCl溶液,则在X电极附近观察到的现象是________ ,检验Y电极上反应产物的化学方法及实验现象是 ________ ,电解池总反应的离子方程式为 ________ 。
(1)0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是
(2)t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是
Ⅱ.下图所示电化学装置中,a为足量的电解质溶液,X、Y是两块电极板。
请回答:
(3)若X、Y都是石墨电极,a是含有酚酞的饱和NaCl溶液,则在X电极附近观察到的现象是
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