甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題：
(1)高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關反應為：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1
則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為_____________________；
(2)如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液)，通過裝置Ⅱ實現(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①a處應通入________(填“CH4”或“O2”)，b處電極上發(fā)生的電極反應式是________；
②電鍍結束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”，下同)，裝置Ⅱ中Cu2＋的物質的量濃度________；
③電鍍結束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH－以外還含有________(忽略水解)；
④在此過程中若完全反應，裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標準狀況下)。

(1)2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)　ΔH＝－46 kJ·mol－1
(2)①CH4　O2＋2H2O＋4e－=4OH－�、谧冃　〔蛔儭、跜O32—�、�0.56

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣反應為
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉化率的是________。(填序號)

A．升高溫度B．增加碳的用量C．加入催化劑D．用CO吸收劑除去CO
(2)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1，則CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的焓變ΔH＝________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。甲醇是一種燃料，可利用甲醇設計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質溶液，多孔石墨作電極，該電池負極反應式為______________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液，設有0.01 mol CH3OH完全放電，NaCl足量，且電解產生的Cl2全部逸出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結束后所得溶液的pH＝________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所
需時間/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過計算求出該反應的平衡常數(shù)(結果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應的某一條件，反應進行到t min時，測得混合氣體中CO2的物質的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應的離子方程式為(用一個離子方程式表示)_________________________
(5)工業(yè)生產是把水煤氣中的混合氣體經過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應原理為N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。實驗室模擬化工生產，分別在不同實驗條件下反應，N2濃度隨時間變化如圖甲所示。

請回答下列問題：
①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其他條件相同，請在圖乙中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為3 916 kJ·mol-1、3 747 kJ·mol-1和3 265 kJ·mol-1,寫出這三種物質燃燒時燃燒熱的熱化學方程式。
(1)環(huán)己烷:　_______________________。 
(2)環(huán)己烯:　_______________________。 
(3)苯:　_______________________。 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

下表中的數(shù)據(jù)是破壞1 mol物質中的化學鍵所消耗的能量(kJ):

物質
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
 
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答(1)~(5)題。
(1)下列物質本身具有的能量最低的是　　　　。 
A.H2                    B.Cl2                                C.Br2          D.I2
(2)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是　　　　。 
A.HCl　　　　　B.HBr　　　　　C.HI
(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I )的反應是吸熱反應還是放熱反應?答:　______________。 
(4)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應,當消耗等物質的量的氫氣時,放出或吸收的熱量最多的是　　　　　。 
(5)若無上表中的數(shù)據(jù),你能正確回答出問題(4)嗎?
答:　　　　　,你的根據(jù)是　______________________。 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知：①將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：
C(s)＋O2(g)=CO2 (g)；ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g)；ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據(jù)以上信息，寫出CO與水蒸氣反應的熱化學方程式：____________________________。

(2)如圖是根據(jù)蓋斯定律做出的循環(huán)圖，根據(jù)圖的轉化關系和熱化學方程式計算ΔH3＝________kJ/mol。
請比較ΔH1與ΔH3數(shù)值是否可以說明用水煤氣做燃料要比直接燃煤放出的熱量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的運輸還主要靠鐵路運輸和公路運輸，你能在所學知識基礎上提出緩解鐵路和公路運輸?shù)姆椒ǎ篲___________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(創(chuàng)新預測題)將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)；C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為：
C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋ O2(g)=H2O(g)　ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
請回答：
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：_____________________________。
(2)比較反應熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據(jù)此認為“煤轉化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖

并據(jù)此認為“煤轉化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。
請分析：甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”)；判斷的理由是
_______________________________________________________。
(3)將煤轉化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點______________________________________________________

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一只試管中放入幾小塊鎂片，把試管放入盛有25 ℃的飽和石灰水的燒杯中，用膠頭滴管滴5 mL鹽酸于試管中。試回答下列問題：
（1）實驗中產生的現(xiàn)象是________________________________________。
（2）產生上述現(xiàn)象的原因是______________________________________。
（3）寫出有關的離子方程式：____________________________________。
（4）由實驗推知：MgCl2溶液與H2的總能量________（填“＜”“＞”或“＝”）鎂片和鹽酸的總能量。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

新近出版的《前沿科學》雜志刊發(fā)的中國環(huán)境科學研究院研究員的論文《汽車尾氣污染及其危害》，其中系統(tǒng)地闡述了汽車尾氣排放對大氣環(huán)境及人體健康造成的嚴重危害。目前降低尾氣的可行方法是在汽車排氣管上安裝催化轉化器。NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分，這兩種氣體在催化轉換器中發(fā)生反應：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H=－a kJ·mol-1。
（1）CO2的電子式為          。
（2）已知2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g) △H=－b kJ·mol-1；CO的燃燒  熱△H=－c kJ·mol-1。書寫在消除汽車尾氣中NO2的污染時，NO2與CO的可逆反應的熱化學反應方程式        。
（3）在一定溫度下，將2.0mol NO、2.4mol氣體CO通入到固定容積為2L的容器中，反應過程中部分物質的濃度變化如圖所示：

①有害氣體NO的轉化率為          ，0~15min  NO的平均速率v(NO)=          。
②20min時，若改變反應條件，導致CO濃度減小，則改變的條件可能是    （選填序號）。
a．縮小容器體積      b．增加CO的量     c．降低溫度      d．擴大容器體積
③若保持反應體系的溫度不變，20min時再向容器中充入NO、N2各0.4mol，化學平衡將   移動（選填“向左”、“向右”或“不”）， 移動后在達到平衡時的平衡常數(shù)是   。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體，在空氣中燃燒得到磷的氧化物，空氣不足時生成P4O6，空氣充足時生成P4O10。
（1）已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式分別為P4（s，白磷）＋5O2（g）=P4O10（s）ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1；P（s，紅磷）＋O2（g）=P4O10（s）ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1，則該溫度下白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為________________。
（2）已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為P4（s，白磷）＋3O2（g）=P4O6（s）ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣（標準狀況），控制條件使之恰好完全反應。則所得到的P4O10與P4O6的物質的量之比為________，反應過程中放出的熱量為________。
（3）已知白磷和PCl3的分子結構如圖所示，現(xiàn)提供以下化學鍵的鍵能（kJ·mol－1）：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。

則反應P4（s，白磷）＋6Cl2（g）=4PCl3（s）的反應熱ΔH＝________。

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