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1 . 甲烷在地壳中储量丰富,该物质是一种重要的燃料和工业原料。请回答下列问题:
(1)甲烷的燃烧热kJ⋅mol,则一定量完全燃烧生成1 mol时放出的热量为_______ kJ。
(2)甲烷、水蒸气重整可获取合成气(CO、),涉及的主反应和副反应如下:
主反应:
副反应: kJ⋅mol
两个反应的平衡常数随温度的变化曲线如图所示,则表示主反应的曲线是_______ (填“甲”或“乙”);温度为K时,反应的平衡常数_______ (用含a的代数式表示)。(3)甲烷、二氧化碳重整制备合成气(CO、)有利于实现“碳中和”,该甲烷重整的反应为
①下列措施能使甲烷平衡转化率提高的是_______ (填字母,下同),能使平衡常数增大的是_______ 。
A增大的浓度 B.升高温度 C.增大压强 D.减小的浓度
②一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入2 mol 和一定量的发生上述反应,测得初始压强为,10 min时容器内压强不再变化,且压强为,0~10min内平均反应速率 mol⋅L⋅min,达到平衡时的转化率为_______ %,初始时加入的为_______ mol。
(1)甲烷的燃烧热kJ⋅mol,则一定量完全燃烧生成1 mol时放出的热量为
(2)甲烷、水蒸气重整可获取合成气(CO、),涉及的主反应和副反应如下:
主反应:
副反应: kJ⋅mol
两个反应的平衡常数随温度的变化曲线如图所示,则表示主反应的曲线是
①下列措施能使甲烷平衡转化率提高的是
A增大的浓度 B.升高温度 C.增大压强 D.减小的浓度
②一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入2 mol 和一定量的发生上述反应,测得初始压强为,10 min时容器内压强不再变化,且压强为,0~10min内平均反应速率 mol⋅L⋅min,达到平衡时的转化率为
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2 . 将化学知识系统化,有助于对化学问题的进一步认识。请你参与下列关于化学反应的讨论。
问题1:从不同的角度,化学反应可以有不同的分类方法。
(1)四种基本反应类型是从物质的组成和性质进行的分类,氧化还原反应和离子反应则是从其他不同的角度进行分类的。请在下图的方框中,用图示的方法表示离子反应、化合反应和氧化还原反应之间的关系。___________ 问题2:不同化学反应进行的快慢和程度千差万别。
(2)反应的快慢和程度是化工生产考虑的两个重要因素。请你按照表中要求完成下表(填写内容不能重复)。
问题3:化学反应中均伴随着能量的变化。
(3)如果一个化学反应中,反应物的总能量和生成物的总能量有如图所示的关系,则该反应过程中的能量变化是___________ (填“吸热”或“放热”)。(4)已知热化学方程式为:
C(g) + O2(g)= CO2 (g) H=-393.5KJ/mol
H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) H=-285.8KJ/mol
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是___________ (保留1位小数)。
问题4:化学反应的发生是有条件的。
(5)反应物相同,反应的条件不同,反应的原理不同。如:4Na+O2=2Na2O、2Na+O2Na2O2;事实上还有许多条件可以影响化学反应的发生,请用离子反应方程式表示下列观点:
反应物相同,反应物的浓度不同,反应的原理不同:___________ 。
问题1:从不同的角度,化学反应可以有不同的分类方法。
(1)四种基本反应类型是从物质的组成和性质进行的分类,氧化还原反应和离子反应则是从其他不同的角度进行分类的。请在下图的方框中,用图示的方法表示离子反应、化合反应和氧化还原反应之间的关系。
(2)反应的快慢和程度是化工生产考虑的两个重要因素。请你按照表中要求完成下表(填写内容不能重复)。
序号 | 实际生产中采取的措施 | 工业生产实例(写名称) |
(1) | 通过增大压强提高原料转化率 | |
(2) | 使用催化剂增大反应的速率 |
问题3:化学反应中均伴随着能量的变化。
(3)如果一个化学反应中,反应物的总能量和生成物的总能量有如图所示的关系,则该反应过程中的能量变化是
C(g) + O2(g)= CO2 (g) H=-393.5KJ/mol
H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) H=-285.8KJ/mol
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是
问题4:化学反应的发生是有条件的。
(5)反应物相同,反应的条件不同,反应的原理不同。如:4Na+O2=2Na2O、2Na+O2Na2O2;事实上还有许多条件可以影响化学反应的发生,请用离子反应方程式表示下列观点:
反应物相同,反应物的浓度不同,反应的原理不同:
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3 . 积极发展清洁能源,推动经济社会绿色低碳转型,已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。已知:
①某些常见化学键的键能(指常温常压下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如下:
②;
③在和下,的燃烧热。
(1)氢能是理想的绿色能源。已知。
①断开1molH—〇需要吸收___________ 能量。
②与天然气相比,氢能的优点是___________ (任写1点)。
(2)CH3OH是一种重要的清洁燃料,在和下完全燃烧生成和时,放出热量。
①表示(1)燃烧热的热化学方程式为___________ ,该反应中反应物的总键能___________ (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总键能。
②由催化加氢可制备,则___________ ,若生成气态水,则___________ (填“大于”“小于”或“等于”)该计算值。
(3)在和下,和的混合气体完全燃烧生成和时,放出热量,则该混合气体中的物质的量分数为___________ 。
①某些常见化学键的键能(指常温常压下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如下:
化学键 | ||
键能 | 436 | 496 |
③在和下,的燃烧热。
(1)氢能是理想的绿色能源。已知。
①断开1molH—〇需要吸收
②与天然气相比,氢能的优点是
(2)CH3OH是一种重要的清洁燃料,在和下完全燃烧生成和时,放出热量。
①表示(1)燃烧热的热化学方程式为
②由催化加氢可制备,则
(3)在和下,和的混合气体完全燃烧生成和时,放出热量,则该混合气体中的物质的量分数为
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4 . 已知:①2H2(g)+O2(g) =2H2O(l),ΔH1=-572 kJ·mol-1
②2H2O2(l) = 2H2O(l)+O2(g),ΔH2=-196 kJ·mol-1
1.请写出生产H2O2总反应的热化学方程式___________ 。
2.反应①中的ΔH1___________ (选填: A.是 B.否)为H2的燃烧热,原因为___________ 。
3.H2O2沸点为150.2℃,受热容易分解。某试剂厂欲将7%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液,以下方法中可以采用的是___________。
②2H2O2(l) = 2H2O(l)+O2(g),ΔH2=-196 kJ·mol-1
1.请写出生产H2O2总反应的热化学方程式
2.反应①中的ΔH1
3.H2O2沸点为150.2℃,受热容易分解。某试剂厂欲将7%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液,以下方法中可以采用的是___________。
A.常压蒸馏 | B.减压蒸馏 | C.加热蒸发 | D.加氧化钙除水 |
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5 . Ⅰ.NH3可用于处理有害气体氮氧化物(NOx),将NOx还原成N2和H2O。涉及主要反应的热化学方程式为4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(g) ∆H = -1626kJ·mol-1。
(1)已知:该反应的焓变和熵变受温度影响很小,可视为常数。200℃时,该反应___________ 自发进行。
A.能 B.不能 C.缺少条件,无法判断
(2)在恒温恒容条件下,以下表述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是___________。
(3)相同反应时间内,不同温度、不同氨氮比()条件下NO的转化率如图所示。
①420℃时NO转化率低于390℃时NO转化率的原因可能是___________ 。
②B点___________ (填“是”或“否”)达到化学平衡状态,理由是___________ 。
Ⅱ.NH3还可用做燃料。下表是氨气和氢气能源的部分性质:
(4)氮元素燃烧后生成的稳定产物为N2。请书写NH3燃烧的热化学方程式___________ 。
(5)结合表中数据分析,相较于氢气,氨气作为燃料的优点是___________ 。
(6)在理想条件下,氨气完全燃烧的产物为氮气和水,但在实际燃烧过程中会产生污染环境的有毒气体,请写出一个涉及的化学方程式___________ 。
(1)已知:该反应的焓变和熵变受温度影响很小,可视为常数。200℃时,该反应
A.能 B.不能 C.缺少条件,无法判断
(2)在恒温恒容条件下,以下表述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是___________。
A.2v正(NH3) = 3v逆(H2O) | B.气体的平均相对分子质量不再变化 |
C.气体的密度不再变化 | D.N2和H2O的物质的量之比2:3 |
(3)相同反应时间内,不同温度、不同氨氮比()条件下NO的转化率如图所示。
①420℃时NO转化率低于390℃时NO转化率的原因可能是
②B点
Ⅱ.NH3还可用做燃料。下表是氨气和氢气能源的部分性质:
状态 | 热值(kJ/g) | 沸点(℃) | 密度(kg/L) | 液态能量密度(MJ/L) | |
氨气 | 气 | 18.6 | -33 | 0.6820 | 12.7 |
氢气 | 气 | 120 | -253 | 0.0708 | 8.5 |
(4)氮元素燃烧后生成的稳定产物为N2。请书写NH3燃烧的热化学方程式
(5)结合表中数据分析,相较于氢气,氨气作为燃料的优点是
(6)在理想条件下,氨气完全燃烧的产物为氮气和水,但在实际燃烧过程中会产生污染环境的有毒气体,请写出一个涉及的化学方程式
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6 . “嫦娥五号”着陆月球采样返回,“天问一号”着陆巡视器在火星着陆,“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。腾飞中国离不开化学,长征系列运载火箭使用的燃料有液氢、液态肼()、煤油等化学品。肼的燃烧热为,下列有关说法错误的是
A.煤油是不可再生资源 |
B.“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将太阳能转化为电能 |
C.运载火箭燃料使用的液氢燃烧的产物不污染环境,有利于实现“碳中和” |
D.表示肼燃烧热的热化学方程式: |
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7 . 下列说法正确的是
A.锂电池使用时,能量只存在由化学能到电能的转化 |
B.已知P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-18.4kJ·mol-1,故白磷比红磷稳定 |
C.H2在Cl2中燃烧:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热ΔH=-184.6kJ·mol-1 |
D.测定中和反应的反应热时,其他不变,用稀硫酸代替盐酸测得的反应热ΔH基本相同 |
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8 . 有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在101 kPa下,1 g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量。
(1)请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式__________________ 。
(2)将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为________ 极(填“正”或“负”),该极电极反应式为___________________ 。
(1)请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式
(2)将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为
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9 . 中一个H被取代可得,常温下为液体,具有很高的燃烧热(622.1 kJ⋅mol)。以硫酸为电解质,通过催化电解可将转化为;碱性条件下,NaClO氧化也可制备。下列化学反应表示正确的是
A.肼在氧气中燃烧: kJ⋅mol |
B.液氨与钠反应: |
C.NaClO氧化制备: |
D.电解法制备的阴极反应: |
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10 . 长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,承担中国空间站舱段发射任务.采用液氧、液氢作为推进剂.回答下列问题:
(1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比,液氢、液氧推进剂的优点是___________ ;
(2)已知:;
;
;
.
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:______________ ,氢气的燃烧热________ ;
(3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢,且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量________ (保留3位有效数字);
(4)光催化制氢是能源研究热点.一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示.
①该转化过程中,________ 能转化为化学能;
②由图可知,转化为的催化剂是________ (填字母)。
A. B. C. D.紫外线
(1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比,液氢、液氧推进剂的优点是
(2)已知:;
;
;
.
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢,且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量
(4)光催化制氢是能源研究热点.一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示.
①该转化过程中,
②由图可知,转化为的催化剂是
A. B. C. D.紫外线
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