I. 氢气是一种常用的化工原料,应用十分广泛。
(1)以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有:
①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH1=-92.4 kJ·mol-1
②NH3(g)+1/2CO2(g)===1/2NH2CO2NH4(s) ΔH2=-79.7 kJ·mol-1
③NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH3=+72.5 kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为_______________________________________________________ 。
II.某同学设计了一组电化学装置如下图所示,其中乙装置中X为阳离子交换膜,甲醇(CH3OH)具有可燃性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/27/2149578213318656/2152720139231232/STEM/61f97174e90d4606b010cc06607d713f.png?resizew=398)
根据要求回答相关问题:
(2)写出装置甲中负极的电极反应式:_______________________________________ 。
(3)装置乙中石墨电极(C)的电极反应式为:_________________________________ 。
(4)当装置甲中消耗0.05molO2时,丙装置中阳极产生气体的体积___________ L(标况下);装置乙中溶液的pH为___________ (溶液体积为200mL不变),要使乙烧杯中的溶液恢复到原来的状态,需要加入的物质是___________ 。
(1)以H2合成尿素CO(NH2)2的有关热化学方程式有:
①N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH1=-92.4 kJ·mol-1
②NH3(g)+1/2CO2(g)===1/2NH2CO2NH4(s) ΔH2=-79.7 kJ·mol-1
③NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH3=+72.5 kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为
II.某同学设计了一组电化学装置如下图所示,其中乙装置中X为阳离子交换膜,甲醇(CH3OH)具有可燃性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/27/2149578213318656/2152720139231232/STEM/61f97174e90d4606b010cc06607d713f.png?resizew=398)
根据要求回答相关问题:
(2)写出装置甲中负极的电极反应式:
(3)装置乙中石墨电极(C)的电极反应式为:
(4)当装置甲中消耗0.05molO2时,丙装置中阳极产生气体的体积
更新时间:2019-03-03 21:03:14
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【推荐1】CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2kJ/molK1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165.0kJ/molK2
(1)写出该催化重整反应的热化学方程式_________ ,K=________ (用K1、K2表示)
(2)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______ (填“A”或“B”)。
(3)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中合适的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628392267776/2893094932152320/STEM/05288793-47cc-4e6c-a003-ab89575dacd5.png?resizew=588)
(4)①恒温恒压下,向容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化剂进行催化重整反应,此时压强为pPa,一段时间后达到平衡时,CO2的转化率是50%,其平衡常数Kp为___________ 。(对气相反应,用组分平衡分压表示化学平衡常数,记作Kp)
②恒温恒压条件下,向①容器中再充入3molCH4、3molCO2,下列说法正确的是___________ 。
A.充入反应物瞬间,正反应速率加快,逆反应速率不变
B.平衡时,正反应速率和逆反应速率都比原平衡时候快
C.CO、H2的量增多,平衡时CO、H2的量是原平衡的2.5倍
D.平衡时,气体平均摩尔质量是原平衡的2.5倍
(5)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液PH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为________ 。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2kJ/molK1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165.0kJ/molK2
(1)写出该催化重整反应的热化学方程式
(2)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是
(3)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中合适的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628392267776/2893094932152320/STEM/05288793-47cc-4e6c-a003-ab89575dacd5.png?resizew=588)
A.800℃,0.1Mpa | B.800℃,0.9MPa |
C.600℃,0.1Mpa | D.1000℃,1.5MPa |
②恒温恒压条件下,向①容器中再充入3molCH4、3molCO2,下列说法正确的是
A.充入反应物瞬间,正反应速率加快,逆反应速率不变
B.平衡时,正反应速率和逆反应速率都比原平衡时候快
C.CO、H2的量增多,平衡时CO、H2的量是原平衡的2.5倍
D.平衡时,气体平均摩尔质量是原平衡的2.5倍
(5)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液PH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为
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【推荐2】2022年冬奥会的国家速滑馆“冰丝带”采用二氧化碳跨临界制冰,CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢可合成低碳烯烃,合成乙烯(C2H4)的反应为:2 CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) ∆H, 该过程分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ∆H1 = +41.3 kJ·mol-1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e45bcd8f6ede8cc2513ad41402f40086.png)
第二步:2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g) ∆H2 = -210.5 kJ·mol-1
(1)△H=_______ kJ/mol,该反应在_______ (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比[n(H2):n(CO2)=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示。据图判断:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/17/fddb67c0-350b-467e-806e-577f1ee241da.png?resizew=252)
①a_______ 3(填“>”、“<”或“=”)
②KM_______ KN(填“>”、“<”或“=”)
③理由是_______ 。
Ⅱ.以CO2与NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。主要反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0。
(3)T ℃时,若向容积为2 L的密闭容器中加入3 mol NH3和1 mol CO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的0.75倍。则该反应平衡常数K=_______ 。若保持其他条件不变,向该容器中再加入1 mol CO2和1 mol H2O,NH3的转化率将_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是_______ (填字母)。
①单位时间内生成1 molCO2(g)同时消耗了1 molCO(NH2)2(s)
②混合气体的压强不变
③混合气体的密度保持不变
④2v正(NH3)=v逆(CO2)
⑤平衡时c(NH3):c(CO2):c(H2O)=2:1:1
⑥断裂6 molN-H键同时断裂2 molO-H键
Ⅰ.二氧化碳催化加氢可合成低碳烯烃,合成乙烯(C2H4)的反应为:2 CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
第一步:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e45bcd8f6ede8cc2513ad41402f40086.png)
第二步:2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)△H=
(2)在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比[n(H2):n(CO2)=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示。据图判断:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/17/fddb67c0-350b-467e-806e-577f1ee241da.png?resizew=252)
①a
②KM
③理由是
Ⅱ.以CO2与NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。主要反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)T ℃时,若向容积为2 L的密闭容器中加入3 mol NH3和1 mol CO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的0.75倍。则该反应平衡常数K=
(4)在恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是
①单位时间内生成1 molCO2(g)同时消耗了1 molCO(NH2)2(s)
②混合气体的压强不变
③混合气体的密度保持不变
④2v正(NH3)=v逆(CO2)
⑤平衡时c(NH3):c(CO2):c(H2O)=2:1:1
⑥断裂6 molN-H键同时断裂2 molO-H键
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解题方法
【推荐3】C、CO是常见的还原剂,碳与氧气的反应涉及以下三个:
Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/429630a97ad065e76e6cd39047d372be.png)
Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a772ec911876867dc2f1b831371aca2.png)
Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f5d768f8bdc251f5c5c85ebbac66e2.png)
请回答:
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
___________ (用
表示)。
(2)①碳与氧气反应的
与T的关系如下图,反应Ⅱ对应的曲线是___________ 。
A.a B.b C.c D.无法确定
②下列说法不正确 的是___________ 。
A.熵增有利于反应的进厅,工业生产中可将BaCO3与碳混合煅烧以制取BaO
B.反应的自发性由
共同决定
C.随着反应温度的升高,碳被氧化为CO的倾向明显的增强
D.冶金生产中,都可以用碳作还原剂
(3)水煤气反应:
,工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是___________ 。
(4)在
作催化剂的条件下合成甲醇:
,向恒容密闭容器中通入
和
,反应过程中转化率
与时间
、温度的关系如下图所示。
①若初始压强为
下该反应平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (
为以分压表示的平衡常数)
②在500℃恒压条件下,请画出反应体系中a(CO)与时间(t)变化趋势图。______
Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/429630a97ad065e76e6cd39047d372be.png)
Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a772ec911876867dc2f1b831371aca2.png)
Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f5d768f8bdc251f5c5c85ebbac66e2.png)
请回答:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2d70c502b26f28f2b427ac36c58d101.png)
(2)①碳与氧气反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585747de149b4a7ef795940c79d1b4ba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/2e085cd3-21ae-4d16-846a-8dab9ef406fd.png?resizew=309)
A.a B.b C.c D.无法确定
②下列说法
A.熵增有利于反应的进厅,工业生产中可将BaCO3与碳混合煅烧以制取BaO
B.反应的自发性由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ddac5dcc562e1d379f7b894d8042bd3.png)
C.随着反应温度的升高,碳被氧化为CO的倾向明显的增强
D.冶金生产中,都可以用碳作还原剂
(3)水煤气反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c837c078d40cc92d1102d6125df1c39c.png)
(4)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a16eef40bb86e972c39f774b81601cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6886d0132aa70d44648c51a5ee77f62a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24b9e29dc46e8dbef489952b94cc2d4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91cb7c9c517244ae6543832f76e9fbf2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/892edbc8d5ae0ee784cbc22b8f42a3cb.png)
①若初始压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b89d4e1f5ce367875857e3f6547fa32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
②在500℃恒压条件下,请画出反应体系中a(CO)与时间(t)变化趋势图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/8b02ac8e-f32e-4829-9e2e-5e1d857bf3ca.png?resizew=236)
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解题方法
【推荐1】电池在生产和生活中应用极其广泛,根据电化学原理回答下列问题。
(1)微型纽扣电池总反应为
,电解质溶液为KOH溶液,则负极材料为______ ,正极的电极反应式为______ 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为______ ,该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标准状况下的O2______ m3。
(3)ClO2是高效无毒的灭菌剂,目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,简易装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/23/1347dd5b-2b5d-4ff4-8668-2d36677e5e51.png?resizew=291)
若用上述甲醇燃料电池进行电解,则甲醇燃料电池的负极应连接该装置的______ 电极(填字母),阳极产生ClO2的电极反应式为______ 。
(1)微型纽扣电池总反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/227e8086452cd42afca055e5bbda235d.png)
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池为绿色化学电源,以NaOH溶液为电解质溶液时,负极的电极反应式为
(3)ClO2是高效无毒的灭菌剂,目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,简易装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/23/1347dd5b-2b5d-4ff4-8668-2d36677e5e51.png?resizew=291)
若用上述甲醇燃料电池进行电解,则甲醇燃料电池的负极应连接该装置的
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解题方法
【推荐2】从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。
(1)已知一定条件下,反应N2+3H2
2NH3为放热反应;:
①下图能正确表示该反应中能量变化的是________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/a9f3e500-c0a7-4f54-a07b-68aac83d2b2e.png?resizew=306)
②根据下表数据,计算生成1molNH3时该反应放出的热量为______ kJ;
③一定温度下,将3molH2和1molN2通入容积为2L的密闭容器中发生反应,5min达到平衡,测得c(NH3)=0.4mol/L,则O至5min时
(N2)=______ ,反应开始与平衡时气体的物质的量之比为__________ ;
(2)原电池可将化学能转化为电能。由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/e363d32b-186a-463c-932c-fffe1f83805d.png?resizew=345)
①装置甲甲SO42-向________ 极移动(填“A”或“B”);
②四种金属活动性由强到弱的顺序是____ ;
③若装置丙中的电极为质量相等的铁棒和铜棒,电池工作一段时间后.取出洗净、干燥、称量.两电极质量差为6g。则导线中通过电子的物质的量为______ mol。
(1)已知一定条件下,反应N2+3H2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/e7a6ca9b-6ff1-4548-80ef-6c5d7d08d4cd.png?resizew=55)
①下图能正确表示该反应中能量变化的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/a9f3e500-c0a7-4f54-a07b-68aac83d2b2e.png?resizew=306)
②根据下表数据,计算生成1molNH3时该反应放出的热量为
化学键 | H-H | N≡N | N-H |
断开1mol键所吸收的能量 | 436kJ | 946kJ | 391kJ |
③一定温度下,将3molH2和1molN2通入容积为2L的密闭容器中发生反应,5min达到平衡,测得c(NH3)=0.4mol/L,则O至5min时
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/95bddb24bf404eb68c0f765cf0d31919.png?resizew=13)
(2)原电池可将化学能转化为电能。由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/25/1889997828374528/1892695684481024/STEM/e363d32b-186a-463c-932c-fffe1f83805d.png?resizew=345)
①装置甲甲SO42-向
②四种金属活动性由强到弱的顺序是
③若装置丙中的电极为质量相等的铁棒和铜棒,电池工作一段时间后.取出洗净、干燥、称量.两电极质量差为6g。则导线中通过电子的物质的量为
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解题方法
【推荐3】回答下列问题。
I.某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。电解质溶液都是足量的,当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
(1)乙池电极A石墨碳棒上发生的电极反应___________ 。
(2)丙池中
和
电极均为石墨电极,
形管中的现象是___________ 。丙池丙池两个烧杯中溶液变为蓝色的是___________ (填“a”或“b”),若U形管中盛有
溶液,电解一段时间断开电键
,两个电极上一共收集到
气体(标准状况下,忽略溶液体积的变化,假设
足量),此时
形管中溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
___________ 。
II.碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有
和少量Ag、Au、CuO,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种工艺流程如图:
已知:
是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成
和
。
回答下列问题:
(3)步骤④发生反应的离子方程式是___________ 。
(4)先将上述流程得到的粗碲溶于
溶液,生成
电解液,再用碱性甲烷燃料电池电解制备高纯碲,甲烷作___________ 极,燃料电池正极的电极反应式___________ 。消耗标况下
时,得到高纯
的质量为___________ 。
I.某兴趣小组用如图所示装置研究电化学相关问题。电解质溶液都是足量的,当闭合该装置的电键时,观察到电流表的指针发生了偏转。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/28/31a4cdbd-2dfc-47cd-b0ae-f2a8f16eed9a.png?resizew=511)
(1)乙池电极A石墨碳棒上发生的电极反应
(2)丙池中
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II.碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有
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已知:
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回答下列问题:
(3)步骤④发生反应的离子方程式是
(4)先将上述流程得到的粗碲溶于
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐1】甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
Ⅰ.煤制天然气时会发生多个反应,生产过程中有多种途径生产CH4。
已知:
① CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式____________________ 。
Ⅱ.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验,如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/23/1801360582696960/1801644844785664/STEM/792cc7a4-7191-4ca1-924d-82f8353b93fd.png?resizew=654)
回答下列问题:
(1)①用甲烷燃料电池作为电化学降解NO3-装置的直流电源时,应将A与_____ 相连(填a或b,下同)B与_____ 相连。阴极反应式为_____________ 。
②若电解过程中转移了2mol电子,则膜的两侧电解液的质量变化差( Δm左- Δm右)为________ g。
(2)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________ 、_________ 。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则图二电解池中理论上Pt最多能产生的氯气体积为________ L(标准状况)。
Ⅰ.煤制天然气时会发生多个反应,生产过程中有多种途径生产CH4。
已知:
① CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/23/1801360582696960/1801644844785664/STEM/a5daa1d43110455e895c7a256fa7f5a3.png?resizew=41)
② C(s)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/23/1801360582696960/1801644844785664/STEM/a5daa1d43110455e895c7a256fa7f5a3.png?resizew=41)
③ 2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/23/1801360582696960/1801644844785664/STEM/a5daa1d43110455e895c7a256fa7f5a3.png?resizew=41)
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式
Ⅱ.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验,如图所示:
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回答下列问题:
(1)①用甲烷燃料电池作为电化学降解NO3-装置的直流电源时,应将A与
②若电解过程中转移了2mol电子,则膜的两侧电解液的质量变化差( Δm左- Δm右)为
(2)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则图二电解池中理论上Pt最多能产生的氯气体积为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g),△H=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l), △H=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式__________________ 。
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035830961176576/2037706375651328/STEM/798187ca94714dd889ccba2015c3e27f.png?resizew=315)
①甲池负极的电极反应为__________________ 。
②工作一段时间后,测得甲中溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为______ 。
③乙池中A(石墨)电极的名称为__________________ (填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”),乙池中总反应式为_________ 。
④当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为__ mL(标准状况),假设乙池、丙池中的溶液均为足量,丙池中____ (填“C”或“D”)极析出______ g铜。
(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g),△H=-1275.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l), △H=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/19/2035830961176576/2037706375651328/STEM/798187ca94714dd889ccba2015c3e27f.png?resizew=315)
①甲池负极的电极反应为
②工作一段时间后,测得甲中溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为
③乙池中A(石墨)电极的名称为
④当乙池中B极质量增加5.40g时,甲池中理论上消耗O2的体积为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)写出
的电离方程式___________ 。
(2)用离子方程式 表示氯化铵溶液呈酸性的原因___________ 。
(3)向
沉淀中加入足量
溶液,固体由白色逐渐变为黄色,请写出该过程的离子方程式 ___________ 。
(4)①已知
和
时,液态甲醇
的燃烧热
,请写出表示甲醇燃烧的热化学方程式___________ ;
②根据甲醇在酸性电解质中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应,设计一种燃料电池。该燃料电池工作时,负极的电极反应式是___________ 。
(1)写出
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(2)用
(3)向
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f508f7e834c1ce707a183850ee1da6f.png)
(4)①已知
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd5f3bb62c9b369af6ab42517bd7d52f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f2477a31f858021c24749d8ebd015d6.png)
②根据甲醇在酸性电解质中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应,设计一种燃料电池。该燃料电池工作时,负极的电极反应式是
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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解题方法
【推荐1】二氧化锰在工业上具有重要的作用,工业上可利用菱锰矿(主要成分为MnCO3、SiO2、FeCO3以及少量CuO)制取。制备流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/23/9df21a39-cdb3-4ad1-b70b-1417345cb46e.png?resizew=569)
(1)酸浸过程中,MnCO3溶解的离子方程式为_______ ,选择用硫酸而不选择盐酸溶解,除了盐酸挥发造成设备腐蚀以外,另一个原因是_______ 。
(2)滤渣1的主要成分是_______ ,除铁的过程中,应该先加_______ (填“生石灰”或“双氧水”),原因是_______ 。
(3)用惰性电极对过滤3得到的滤液进行电解,得到MnO2,写出电解过程中阳极电极反应式:_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/23/9df21a39-cdb3-4ad1-b70b-1417345cb46e.png?resizew=569)
(1)酸浸过程中,MnCO3溶解的离子方程式为
(2)滤渣1的主要成分是
(3)用惰性电极对过滤3得到的滤液进行电解,得到MnO2,写出电解过程中阳极电极反应式:
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】如何实现环境保护与资源利用的和谐统一,已成为我们的重要研究课题。
(1)工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备火箭燃料肼(N2H4)。
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ•mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534.0kJ•mol-1
③2NO2(g)
N2O4(g) △H3=-52.7kJ•mol-1
气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为______ 。
(2)利用测压法在刚性密闭容器中研究T1℃时4NO(g)
N2(g)+2NO2(g)的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如表所示:
①0~10min时,v(NO2)=______ MPa/min。
②T1℃时,该反应的平衡常数Kx=______ (提示:Kx为以物质的量分数表示的平衡常数)。
(3)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0,经过相同时间测得NO的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/e3acc194-91a9-4c13-b058-c6055c9e9f1a.png?resizew=284)
(4)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/9e8886ee-092e-4107-8deb-4325815cce33.png?resizew=214)
①该装置中的离子交换膜为______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的阴极反应的化学方程式为______ 。
(1)工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备火箭燃料肼(N2H4)。
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ•mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534.0kJ•mol-1
③2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式为
(2)利用测压法在刚性密闭容器中研究T1℃时4NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
压强/MPa | 15.00 | 14.00 | 13.20 | 12.50 | 12.50 |
②T1℃时,该反应的平衡常数Kx=
(3)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0,经过相同时间测得NO的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)
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(4)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。
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①该装置中的离子交换膜为
②该电解池发生的阴极反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐3】合理应用和处理含氮的化合物,在生产、生活中有重要意义。回答下列问题:
(1)在紫外光照射的条件下,氯气与偏二甲肼[(CH3)2NNH2]可快速反应,偏二甲肼转化为CH3OH和N2,该反应的化学方程式为______________________________ 。
(2)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。25℃时,连二次硝酸的电离常数Ka1=6.17×10-8,Ka2=2.88×10-12
①25℃时0.1mol・L-1NaHN2O2溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________ 。
②25℃时向0.1 mol・L-1连二次硝酸溶液中逐滴滴入NaOH溶液,当溶液的pH=10时,C(N2O22-)/ C(H2N2O2)=________ 。
(3)亚硝酰氯可由NO与Cl2反应制得,反应原理为2NO(g)+ Cl2 (g)
2C1NO(g)。按投料比n(NO):n(Cl2) =2:1把NO和Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应,NO的平衡转化率与温度T的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/12/a9c78e0e-09e3-4aa6-ac43-5147be4c2888.png?resizew=467)
①该反应的△H_____ (填“>”“<”或“=”)0。
②M点时容器内NO的体积分数为____ 。
③若反应一直保持在P压强条件下进行,则M点的平衡常数Kp=____________ ,(用含P的表达式表示)。
(4)工业上电解NO制备NH4NO3可以变废为宝,其工作原理如图所示、电解时阳极反应式为___________ ,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需要补充物质A,物质A化学式为__________ 。
(1)在紫外光照射的条件下,氯气与偏二甲肼[(CH3)2NNH2]可快速反应,偏二甲肼转化为CH3OH和N2,该反应的化学方程式为
(2)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。25℃时,连二次硝酸的电离常数Ka1=6.17×10-8,Ka2=2.88×10-12
①25℃时0.1mol・L-1NaHN2O2溶液中离子浓度由大到小的顺序为
②25℃时向0.1 mol・L-1连二次硝酸溶液中逐滴滴入NaOH溶液,当溶液的pH=10时,C(N2O22-)/ C(H2N2O2)=
(3)亚硝酰氯可由NO与Cl2反应制得,反应原理为2NO(g)+ Cl2 (g)
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①该反应的△H
②M点时容器内NO的体积分数为
③若反应一直保持在P压强条件下进行,则M点的平衡常数Kp=
(4)工业上电解NO制备NH4NO3可以变废为宝,其工作原理如图所示、电解时阳极反应式为
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