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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:351 题号:4584318
研究CO2与CH4反应转化为CO和H2,对减缓燃料危机、减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ·mol-1则CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g)△H=___kJ·mol-1
(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为nmol的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是____
a.CO2的浓度不在发生变化
b.V(CH4)=2v(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO与H2的物质的量比为1:1
②据图可知,P1、P2、P3、P4由大到小的顺序位______,理由是____
③在压强为P4、1100℃的条件下,用n和P4列式计算X电平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压*物质的量分数)。
(3)工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(NH2COONH4)。氨基甲酸铵极易发生反应:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O,该反应在酸性条件下进行得更彻底。25℃时,向1L0.1molL-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵。若此时溶液几乎不含碳元素,则该溶液中c(NH4+)=____,NH4+水解平衡常数KA=____
(4)控制溶液PH为9-10,用漂白粉可除去CN-、CI-废水中的CN-,CN-被氧化为两种无污染的气体,写出该反应的离子方程式____________

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【推荐1】根据要求回答下列问题:
(1)已知恒温、恒容条件下发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)。
①下列图象说明该反应进行到t1时刻未达平衡状态的是________(填选项字母)。

②1 molNO2和足量C发生反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。

图中A、B、C三点NO2的转化率最高的是_____,该反应的平衡常数Kp=_______Kp是用平衡分压代替平衡浓度的常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)已知:弱电解质的电离平衡常数为
物质H2CO₃H2SHNO2
电离平衡常数
(25℃)
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
Ka=5.1×10-4

①含有1L 2mol·L-1碳酸钠的溶液中加入1L 1mol·L-1的HNO2后,则溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的离子浓度由大到小是_______
②25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____mol·L-1

③向10.00mL0.10 mol·L-1的氢硫酸中滴加10.00mL0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液呈_____性,其定量依据是______________________.
(3)已知:①CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H = +210.5kJ•mol-1
②CaSO4(s)+ 4CO(g)CaS(s)+ 4CO2(g)     △H = -189.2kJ•mol-1
则:CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g)  △H=_______kJ•mol-1.
2017-12-26更新 | 320次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】丁烷广泛存在于油田气、湿天然气和裂化气中,可用作燃料、溶剂、制冷剂和有机合成原料。回答下列问题:
(1)已知正丁烷在一定条件下可发生如下反应:,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质正丁烷异丁烷
燃烧热△H/(kJ·mol-1)-1560-1411-2878-2869.6
①相同条件下稳定性:正丁烷______(填“大于”或“小于”)异丁烷; _____
②写出一种提高该反应平衡转化率的措施:___
(2)向1 L恒容密闭容器中充入2 mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷。测得乙烯平衡产率与温度关系如图所示。

①当温度高于600℃后,乙烯的产率降低,可能的原因是________
②280℃时,该反应的平衡常数Kc________
(3)科学家利用电解原理,将正丁烷和二氧化碳转化为乙烯和一氧化碳。
①正丁烷气体应通入___________(填“阴极”或“阳极”)室;电解过程中的总反应方程式为___________
②若生成(标准状况下),则反应过程中转移电子的物质的量为___
2021-05-27更新 | 266次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义,载人航天器必须给航天员提供基本的生存条件,其中涉及氧气再生、二氧化碳清除、水处理以及食物供给等。
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。

①电池的正极是___________(填“a”或“b”),该电极上发生的电极反应是___________
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________(填“c”或“d”)处。
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收而变质,此时电解质溶液的___________(填“升高”或“降低”)。通过循环泵可及时浓缩或更换变质的溶液,维特电池的正常工作。
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:,其电池装置如图所示,阴离子交换膜两侧均注入溶液。

①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是___________
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,从镍电极区迁移进入镉电极区
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中的物质的量均未改变
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为___________;当耗尽后仍继续充电,则会在电极发生副反应而造成安全隐患,称为电池过充电。此时镉电极上将生成气体___________(填化学式);镍电极上则会发生反应___________(填电极反应式)而产生
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。

已知:       
       
萨巴蒂尔反应:       
①萨巴蒂尔反应的焓变___________
②电解水装置中产生于___________(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极。
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2的完全再生?___________(填“能”或“否”)
2024-01-17更新 | 56次组卷
共计 平均难度:一般