题目
题型:不详难度:来源:
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2) 将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是: 。
(3)某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积
为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
①实验1中,以v (H2)表示的平均反应速率为 。
②实验3跟实验2相比,改变的条件可能是 (答一种情况即可)
答案
(2)CH4-8e-+ 10 OH-CO32-+ 7H2O;
(3) B、D ;
(4)① 0.16mol/(L·min) ②使用了催化剂;加大了压强(任答一种)
解析
试题分析:(1)甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水,所以甲烷燃烧热的热化学方程式中甲烷的物质的量是1mol,将①②相加除以2可得,答案是CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H1=—890KJ.mol-1
(2)负极发生氧化反应,所以甲烷在负极发生氧化反应,结合电解质溶液,负极的电极反应式为CH4- 8e-+ 10 OH-CO32-+ 7H2O;
(3)A、电解过程中两极分别是H+和Fe放电生成氢气和亚铁离子,所以两极哪端都可以生成氢气,a不一定为正极,b不一定为负极,但a为正极,b为负极,效果较好,错误;B、在装置中铁一定作阳极,所以氯化钠溶液是电解质溶液,不影响阳极Fe放电生成亚铁离子,阴极H+放电生成氢气,正确;C、装置中铁一定作阳极,阴极可以是铁,也可以是其他惰性电极,错误;D、阴极H+放电生成氢气,正确,答案选BD。
(4)①实验1中,CO2的浓度增加0.8mol/L,所以氢气浓度也增加0.8mol/L,v (H2)= 0.8mol/L/5min=0.16mol/(L·min);
②实验3跟实验2相比,到达平衡时间缩短,说明反应速率加快,反应温度、各物质的物质的量均未变,所以可能是使用了催化剂或增大压强。
核心考点
试题【碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。(1)甲烷燃烧放出大量的】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃时,往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(3)氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成“氨气-氧气”燃料电池,则通入氨气的电极是 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为 。
(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。据图分析,若不使用CO,温度超过775K,发现NO的转化率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。
(1)如图是在101 kPa,298K条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO过程中的能量变化示意图。
已知:
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方
程式: 。
(2)将0.20 mol N02和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①下列说法正确的是 (填序号)。
a.容器内的压强不发生变化说明该反应达到乎衡
b.当向容器中再充人0. 20 mol NO时,平衡向正反应方向移动,K增大
c.升高温度后,K减小,N02的转化率减小
d.向该容器内充人He气,反应物的体积减小,浓度增大,所以反应速率增大
②计算产物NO在0~2 min内平均反应速率v(NO)= mol·L-1·min-1
③第4 min时改变的反应条件为 (填“升温’’、“降温’’)。
④计算反应在第6 min时的平衡常数K= 。若保持温度不变,此时再向容器中充人CO、NO各0.060 mol,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)有学者想以如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。其负极反应式为 ,当有0.25 mol SO2被吸收,则通过质子(H+)交换膜的H+的物质的量为 mol。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H<0,
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(下图中υ正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
(2)机动车尾气和煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ①
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式: 。
(3)用NH3催化还原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过催化剂,通过测量逸出气体中氮氧化物含量,从而可确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。
①该反应的△H 0(填“>”、“=”或 “<”)。
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),
则上述反应的KP= 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图,石墨I为电池的 极。 该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为 。
(5)硝酸工业尾气中氮氧化物(NO和NO2)可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反应生成对大气无污染的气体。1 mol尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设NO、NO2体积比为1︰1)的质量为 g。
请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表:
离子 | H+ | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 未测定 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) △H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。
A.Ca(OH) 2 B.Na2CO3 C.CaCl2D.NaHSO3
(3)汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
① 若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,汽缸中的化学反应式为N2 (g)+O2(g)2NO(g) △H0
1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。
汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,其原因是 。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染,其化学反应方程式为 。
③ 汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g)
已知该反应的△H0,判断该设想能否实现并简述其依据: 。
A.+131.3 kJ·mol-1 | B.-131.3 kJ·mol-1 |
C.+352.3 kJ·mol-1 | D.-352.3 kJ·mol-1 |
最新试题
- 1“蝴蝶效应”由气象学家洛伦兹于1963年提出,其大意是:南美洲亚马孙河流域热带雨林中的一只蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可能在
- 2烯烃分子中双键两侧的基团在空间的位置不同,也可引起同分异构--顺反异构.例如:与是同分异构体.请回答组成为C5H10的有
- 3(6分)小洁同学为测定测定钙片中碳酸钙的含量标注是否属实(50%),她取出4片片剂(每片2.5克),研碎后放入烧杯中,逐
- 4【题文】我国学者普遍认为,精耕细作是我国古代农业的基本特点。以下史料能够佐
- 5在去年5.12汶川大地震的救援行动中,千斤顶发挥了很 大作用,如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的
- 6根据家庭电路知识,你认为下列说法中错误的是[ ]A.使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体 B.熔丝必须串联在电路
- 7【题文】设,,,则( )A.B.C.D.
- 8一列有规律的单项式:-x,2x2,-3x3,4x4…根据你发现的规律写出第100个单项式:( )。
- 9To ______ good relationships with your teachers and classmat
- 10如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(假设灯丝电阻不变),下列说法正确的是:
热门考点
- 1解释下列词语。①萧索:________________________________②嗤笑:_____________
- 2阅读材料,回答问题。 目前,世界上有20多个发达国家,主要分布在欧洲、北美洲和大洋洲;发展中国家有150多个,主要
- 3下列说法正确的是( )A.物体放热后温度一定降低B.物体温度不变时可能吸热,也可能放热C.物体吸热后温度一定升高D.物
- 4人体缺乏维生素C可能得坏血病。维生素C的化学式是C6H8O6,在新鲜的水果、蔬菜中含量都较高。某研究性学习小组测定了某品
- 5--What’s this ______ English? --It’s a pencil.A.atB.inC.
- 6人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球,发射了一种类似四轮小车的月球探测器.它能够在自动导航系统的控制下行走,
- 7阅读理解。 The man from the west stopped and drew back his ar
- 8下面语段中画线的词语,使用不恰当的一项是( )近年来,重视中国传统文化的呼声越来越高,但与此形成鲜明对比的是传统文
- 9填写下表内容
- 10已知3.01×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量是( )A.16 gB.32 gC.16g /mo