甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛請(qǐng)回答下列問題。

1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(COH2)還原氧化鐵有關(guān)反應(yīng)為:CH4g)+CO2g=2COg)+2H2g) ΔH260 kJ·mol1

已知:2COg)+O2g=2CO2gΔH=-566 kJ·mol1。

CH4O2反應(yīng)生成COH2的熱化學(xué)方程式為____________________________________。

2)如下圖所示,裝置為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅。

a處應(yīng)通入________(填“CH4“O2b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_________________________________________________________________

電鍍結(jié)束后,裝置中溶液的pH________(填寫變大”“變小不變,下同)裝置Cu2的物質(zhì)的量濃度________。

電鍍結(jié)束后,裝置溶液中的陰離子除了OH以外還含有________(忽略水解)。

在此過程中若完全反應(yīng)裝置中陰極質(zhì)量變化12.8 g則裝置中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

 

12CH4g)+O2g=2COg)+4H2gΔH=-46 kJ·mol1

2CH4 O22H2O4e=4OH 變小 不變 CO32- 1.12

【解析】1)根據(jù)蓋斯定律將第一個(gè)熱化學(xué)方程式乘以2與第二個(gè)相加得2CH4g)+O2g=2COg)+4H2g) ΔH=-46 kJ·mol1。

2)由于Fe棒上鍍Cu,Cu棒發(fā)生氧化反應(yīng)作陽(yáng)極,b電極作正極a電極作負(fù)極,CH4a處通入,O2b處通入由于KOH溶液作電解質(zhì)溶液b極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH,電鍍過程中電解質(zhì)溶液不參與電極反應(yīng),各離子濃度均不變;CH4燃料電池中的化學(xué)方程式為CH42O22KOH=K2CO33H2O可得溶液中存在CO32-,再由電子守恒得CH44Cu,12.8 g Cu的物質(zhì)的量為0.2 mol,消耗CH40.05 mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.05 mol×22.4 L·mol11.12 L。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2014年高二人教版化學(xué)選修五 1-2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

某共價(jià)化合物含CH、N 3種元素,分子內(nèi)有4個(gè)N原子,且4個(gè)N原子排列成空間的四面體(如白磷分子結(jié)構(gòu)),每?jī)蓚(gè)N原子間都有一個(gè)C原子,分子內(nèi)無碳碳單鍵和碳碳雙鍵,則該化合物分子式為(  )

AC4H8N4 BC6H12N4 CC6H10N4 DC4H10N4

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上專題9常見金屬元素及其重要化合物練習(xí)卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某礦樣含有大量的CuS、少量鐵的氧化物及少量其他不溶于酸的雜質(zhì)。某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)以下流程以該礦樣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O晶體。

已知:在20 時(shí)氯化銅的溶解度是73 g;常溫下金屬離子開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表。

金屬離子

開始形成氫氧化物沉淀的pH

完全形成氫氧化物沉淀的pH

Fe2

7.0

9.0

Fe3

1.9

3.2

Cu2

4.7

6.7

 

回答下列問題:

1)步驟的焙燒過程中需要通入氧氣。在實(shí)驗(yàn)室中使用中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì),用如圖所示裝置制取氧氣試寫出你熟悉的、符合上述條件的兩個(gè)化學(xué)方程式:______________________、________________________

2)在焙燒過程中還有廢氣產(chǎn)生,其中一種是主要的大氣污染物。若在實(shí)驗(yàn)室中用堿液吸收處理,下列AB、C裝置中可行的是________(填字母);若選用甲裝置,則燒杯中的下層液體可以是________。

3)步驟酸浸過程中,需要用到3 mol·L1的鹽酸100 mL,配制該鹽酸時(shí)。除了用到燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要用到的儀器有________________。

4)步驟加入物質(zhì)X的目的是______________________________________物質(zhì)X可以選用下列物質(zhì)中的________。

A氧化銅 B.稀鹽酸

C氨水 D.氧化亞鐵

5)在整個(gè)生產(chǎn)流程中共需要進(jìn)行________次過濾操作。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上專題1物質(zhì)組成分類性質(zhì)及化學(xué)用語(yǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

下列用品的有效成分及用途對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤的是( )。

ABCD

用品

有效成分NaClNa2CO3Al(OH)3Ca(ClO)2

用途做調(diào)味品做發(fā)酵粉做抗酸藥做消毒劑

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上專題1物質(zhì)組成分類性質(zhì)及化學(xué)用語(yǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

下列物質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn)正確的是( )。

A.強(qiáng)堿和弱堿:電離出的OH數(shù)目

B.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì):溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱

C.濁液、膠體、溶液:分散劑粒子直徑大小

D.氧化劑、還原劑:在化學(xué)反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上 專題8電化學(xué)原理練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

用鐵絲(電極a)、銅絲(電極b)和CuSO4溶液可以構(gòu)成原電池或電解池,如圖所示。則下列說法正確的是 (  )。

A構(gòu)成原電池時(shí)b極反應(yīng)為Cu2e=Cu2

B構(gòu)成電解池時(shí)a極質(zhì)量一定減少

C構(gòu)成電解池時(shí)b極質(zhì)量可能減少也可能增加

D構(gòu)成的原電池或電解池工作后可能產(chǎn)生大量氣體

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上 專題7電解質(zhì)溶液練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

常溫下,0.1 mol·L1 HX溶液的pH10.1 mol·L1 CH3COOH溶液的pH2.9。下列說法不正確的是 (  )。

AHXCH3COOH均可抑制水的電離

BHClHX0.1 mol溶于水配制成1 L混合溶液則溶液的cH)=0.2 mol·L1

C等物質(zhì)的量濃度、等體積的HX溶液與CH3COONa溶液混合后所得的溶液中:cNa)>cCH3COOH)>cCH3COO)>cH)>cOH

D向等物質(zhì)的量濃度、等體積的HX溶液和CH3COOH溶液中,分別加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,欲使兩者的pH均等于7,則消耗氫氧化鈉溶液的體積:前者大于后者

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上 專題5化學(xué)反應(yīng)與能量變化練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

甲醇是一種可再生能源具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。

1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:

反應(yīng)COg)+2H2g=CH3OHg) ΔH1

反應(yīng)CO2g)+3H2g=CH3OHg)+H2Og) ΔH2

上述反應(yīng)符合原子經(jīng)濟(jì)原則的是________(填)。

下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。

溫度

250

300

350

K

2.041

0.270

0.012

 

由表中數(shù)據(jù)判斷,ΔH1______0(填、)。

某溫度下,2 mol CO6 mol H2充入2 L的密閉容器中充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得cCO)=0.2 mol·L1CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時(shí)的溫度為________(從上表中選擇)。

2)已知在常溫常壓下:

2CH3OHl)+3O2g=2CO2g)+4H2OgΔH1=-1 275.6 kJ·mol1

2COg)+O2g=2CO2gΔH2=-566.0 kJ·mol1

H2Og=H2Ol) ΔH3=-44.0 kJ·mol1

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:__________________________。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014年高中化學(xué)二輪創(chuàng)新訓(xùn)練上 專題2常用化學(xué)計(jì)量-物質(zhì)的量練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法不正確的是( )。

A1.5 mol NO2與足量的H2O反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

B.常溫常壓下,0.5NA個(gè)CO2分子質(zhì)量為22 g

C28 g氮?dú)馑脑訑?shù)目為NA

D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.5NA個(gè)氯氣分子所占體積是11.2 L

 

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