(1)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ/mol,
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ/mol。某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74 kJ熱量,同時生成3.6 g液態(tài)水,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為___________。
(2)以甲醇、空氣,氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極,可構(gòu)成燃料電池;已知該燃料電池的總反應(yīng)式是:2CH3OH +3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,該燃料電池發(fā)生反應(yīng)時,正極區(qū)溶液的PH__________ (填“增大”, “減小” 或“不變”)該電池的負極反應(yīng)式為_________________。
(3) 用上述燃料電池進行粗銅的精煉,粗銅應(yīng)連接電源的________極,該粗銅精煉電解池的陰極反應(yīng)式為_________________。
(1)1:1......2分
(2)增大….1分 CH3OH -6e-+8OH-(1)=CO32-+6H2O ....2分
(3)正…..1分。 Cu2+ + 2e- =Cu….2分
解析試題分析:解:水的物質(zhì)的量為=0.2mol,由2H2+O2═2H2O可知,n(H2)=n(H2O)=0.2mol,由2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1可知,0.2molH2燃燒放出的熱量為57.16KJ,則CO燃燒放出的熱量為113.74KJ-57.16KJ=56.58KJ,設(shè)混合氣體中CO的物質(zhì)的量為x,則
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ?mol-1
1 283KJ
X 56.58KJ
解得x=0.2mol,即n(CO)=0.20mol,則原混合氣體中H2和CO的物質(zhì)的量之比為1:1.(2)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池,正極反應(yīng)為:3O2+12H2O+12e-=12OH-,總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,兩式相減,負極反應(yīng)為:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O,(3)和電源的正極相連的電極是陽極,電解方法精煉粗銅,電解池的陽極材料是粗銅,電極反應(yīng)為:Cu-2e-=Cu2+
考點:有關(guān)反應(yīng)熱的計算;用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算 化學(xué)電源新型電池
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I:C(s) +O2 (g)=CO2(g) △H1<0 ①
途徑II:先制成水煤氣:C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0 ②
再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) △H3<0 ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g) △H4<0 ④
請回答下列問題:
(1)途徑I放出的熱量 ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量,原因是 。
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是 。
(3)12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳,放出110.35kJ熱量。其熱化學(xué)方程式為 。
(4)煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點有
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
據(jù)報道,一定條件下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。
已知:①CH3CH2OH(l)+3 O2 (g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ/mol
(1)寫出由CO2和H2 反應(yīng)合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式 。
(2)堿性乙醇燃料電池易儲存,易推廣,對環(huán)境污染小,具有非常廣闊的發(fā)展前景。該燃料電池中,使用鉑作電極,KOH溶液做電解質(zhì)溶液。通入乙醇燃氣的一極為 極,該極上的電極反應(yīng)式為 。
(3)用乙醇燃料電池電解400 mL 飽和食鹽水裝置可簡單表示如下圖:
該裝置中發(fā)生電解反應(yīng)的方程式為 ;在鐵棒附近觀察到的現(xiàn)象是 ;當陰極產(chǎn)生448 mL氣體(體積在標準狀況下測得)時,停止電解,將電解后的溶液混合均勻,溶液的pH為 。(不考慮氣體的溶解及溶液體積的變化)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制。篊H4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),試回答下列問題。
(1)已知:① CH4(g)+3/2 O2(g) CO(g)+2H2O(g)△Hl;
② H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H2,
則CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△H=____ (用含△H1,△H2的式子表示)
(2)一定條件下反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖,且T2>T1, 則上述反應(yīng)的△H____ 0(填“<”、“>”、“=”,下同),A、B處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB)的大小關(guān)系為KA____ KB
(3)維持溫度T2,將0.04 mol CH4和0.04mol H2O(g)通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時達到B點,測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____ ,下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是_ ___
a.容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3
b.容器的密度恒定
c.容器的壓強恒定
d.3υ正(CO)=υ逆((H2)
(4)在上述B點平衡基礎(chǔ)上,向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體,使之在C點重新達平衡,此時測得CO有0.03mol,則a=____ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)原理同答下列問題
(1)一定條件下,充入2 mol SO2(g)和2 mol O2(g),20 s后,測得SO2的體積百分含量為12.5%,則用SO2表示該反應(yīng)在這20s內(nèi)的反應(yīng)速率為____,此時,該密閉容器內(nèi)混合氣體的壓強是反應(yīng)前的____倍。
(2)下面的敘述可作為判斷(1)中可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)依據(jù)的是(填序號)____。
①
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④各氣體的濃度都不再發(fā)生變化
(3)下圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時間(t)的變化的關(guān)系。則下列不同時間段中,SO3的百分含量最高的是( )
據(jù)圖分析:你認為t3時改變的外界條件可能是 ;
t6時保持體積不變向體系中充人少量SO3,再次平衡后
SO2的體積百分含量比t6時 (填“大”\“小”或“等于”)。
(4)下圖中P是可自由平行滑動的活塞。在相同溫度時,向A容器中充入4 mol SO3(g),關(guān)閉K,向B容器中充入2 mol SO3(g),兩容器分別發(fā)生反應(yīng)。
已知起始時容器A和B的體積均為aL。試回答:
①反應(yīng)達到平衡時容器B的體積為1.2a L,容器B中SO3轉(zhuǎn)
化率為____
②若打開K,一段時間后重新達到平衡,容器B的體積為 __L(連通管中氣體體積忽略不計,且不考慮溫度的影響)。
(5)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為△H=-296kJ/mol,經(jīng)測定由S(s)生成120gSO3(g)可放熱592.5kJ,請寫出SO2(g)氧化生成SO3(g)的熱化學(xué)方程式____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)反應(yīng)變化過程及結(jié)果的研究。按要求回答問題:
(1)關(guān)于反應(yīng)過程中能量變化的研究:
則:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H= kJ·mol-1。
(2)關(guān)于反應(yīng)速率和限度的研究:
工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和溫度(T / ℃)關(guān)系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
c(HCO3-)∶c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
電離平衡常數(shù)(用Ka表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對強弱。25℃時,有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)式 | HF | H2CO3 | HClO |
電離平衡常數(shù) (Ka) | 7.2×10-4 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | 3.0×10-8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氫氣是一種清潔、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氫氣的反應(yīng)分為兩步,其能量變化如下圖所示:
(1)甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是 。
II.在容積為1L的密閉容器內(nèi),加入0.1molCO和0.1molH2O,在催化劑存在的條件下高溫加熱使其反應(yīng)。測得CO2的濃度隨時間變化的圖像如圖:
(2)在該溫度下,從反應(yīng)開始至達到平衡時,CO的平均反應(yīng)速率為 ;
(3)該溫度下,此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為(可以用分數(shù)表示) ;
(4)下列改變中,能使平衡向正反應(yīng)方向移動的是 。
A.升高溫度 | B.增大壓強 |
C.增大H2O(g)的濃度 | D.減少CO2(g)的濃度 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
研究CO2與CH4,反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2,對減緩燃料危機、減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
則:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=____________。
(2)在密閉容器中通人物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖1:
①下列事實能說明該反應(yīng)一定達到平衡的是 。
a.CO2的濃度不再發(fā)生變化
b.υ正(CH4)=2υ逆(CO)
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化
d.CO與H2的物質(zhì)的量比為1:1
②據(jù)圖可知,P1、P2、P3、P4由大到小的順序為 。
③在壓強為P4、1100℃的條件下,該反應(yīng)5min時達到平衡x點,則用CO表示該反應(yīng)的速率為 ,該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
(3)用CO與H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖2所示,該電池工作程中O2應(yīng)從 (填“c或一b”)口通人,電池負極反應(yīng)式為 ,若用該電池電解精煉銅,每得到6. 4g銅,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為 。
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