面對(duì)能源與環(huán)境等問(wèn)題,全球大力發(fā)展新能源的同時(shí),還倡導(dǎo)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

Ⅰ、氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

已知:

(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。反應(yīng)生成CO2(g)和的熱化學(xué)方程式為                               。

(2)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)極均為惰性電極)。電解時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                         。

(3)是一種儲(chǔ)氫合金。350℃時(shí),反   

應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中

氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。則反應(yīng)的化學(xué)

方程式為                                 。

Ⅱ、碘鎢燈具有使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。一定溫度下,在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生可逆反應(yīng):。為模擬該反應(yīng),在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確稱取0.508 g碘、0.6992 g金屬鎢放置于50.0 mL密閉容器中,在一定溫度下反應(yīng)。如圖是混合氣體中的蒸氣的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象,其中曲線I(0~t2時(shí)間段)的反應(yīng)溫度為450 ℃,曲線Ⅱ(從t2時(shí)刻開始)的反應(yīng)溫度為530℃。

(4)該反應(yīng)是      (填寫“放熱”或“吸

熱”)反應(yīng)。在450℃時(shí),該反應(yīng)的平

衡常數(shù)K=      。

(5)若保持450℃溫度不變,向該容器中再加入0.508 g碘,當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合氣體中I2的百分含量         (填“變大”、“不變”或“變小”)。

(6)若保持450℃溫度不變,向該容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.0054 mol WI2,則化學(xué)平衡                   (填“正向移動(dòng)”、“不移動(dòng)”或“逆向移動(dòng)”)。


【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律、電化學(xué)原理、化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用

【答案解析】(1)CH4(g)+2H2O(g)== CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1(2分)

  (2)CO(NH2)2+8OH--6e-===CO+N2↑+6H2­O(2分)

。3)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2(2分)

。4)放熱(2分)  9(2分)。5)不變(2分)   (6)不移動(dòng)(2分)

 解析::(1)①CH4(g)+H2O(g)═CO (g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1,
②CH4(g)+CO2(g)═2CO (g)+2H2(g)△H=+247.4kJ•mol-1,
由蓋斯定律可知,①×2-②可得CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g),
其反應(yīng)熱△H=(+206.2kJ•mol-1)×2-(+247.4kJ•mol-1)=+165.0 kJ•mol-1,
即熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ•mol-1,

由陽(yáng)極排出液中含有大量的碳酸鹽成份,尿素在陽(yáng)極參與反應(yīng),則陽(yáng)極反應(yīng)式為CO(NH2)2+8OH--6e-═CO32-+N2↑+6H2O;

令金屬氫化物為RHx,金屬R的相對(duì)分子質(zhì)量為a,則x/(a+x)=0.77即923x=77a,X為金屬的化合價(jià),討論可得x=2,a=24,故該金屬氫化物為MgH2,故反應(yīng)方程式為:2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2;

升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng);升高溫度時(shí),WI2的物質(zhì)的量減少,所以該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng);反應(yīng)開始時(shí),碘的物質(zhì)的量為n=0.508g÷254g/mol=0.002mol,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)生成WI2,需要碘1.80×10-3mol參加反應(yīng),剩余碘0.0002mol,所以平衡時(shí),c(WI2)=1.80×10−3mol÷0.05L=3.6×10-2mol/L,c(I2)=0.0002mol÷0.05L=0.004mol/L,K=0.036mol/L÷0.004mol/l=9

該反應(yīng)是等體反應(yīng),假設(shè)兩個(gè)相同的容器達(dá)平衡時(shí)百分含量相等,溫度不變壓入同一容器中,增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),故反應(yīng)混合氣體中I2的百分含量不變。

綜上,原平衡時(shí),c(WI2)=3.6×10-2mol/L,c(I2)=0.004mol/L,溫度不變,向該容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.0054 mol WI2,則c(WI2)=0.144mol/L,c(I2)=0.016mol/L,Qc=0.144mol/L÷0.016mol/L=9,故平衡不移動(dòng)。

【思路點(diǎn)撥】本題考查蓋斯定律、原電池的工作原理,學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)利用習(xí)題中的信息結(jié)合所學(xué)的知識(shí)來(lái)解答,掌握平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)的影響因素,注意對(duì)高考熱點(diǎn)的訓(xùn)練。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列溶液中物質(zhì)的量濃度為1 mol·L-1的是(    )。

    A.將40 g NaOH固體溶解于1L水中

    B.將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1L溶液

C.將1L 10 mol·L-1的濃鹽酸與9 L水混合

D.10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列敘述正確的是(  )

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L NH3溶于1 L水,溶液中含有N原子的微?倲(shù)為0.6NA

B.1.00 mol NaCl中,所有Na+的最外層電子總數(shù)約為8×6.02×1023

C.欲配制1.00 L 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,可將58.5 g NaCl溶于1.00 L水中

D.1mol FeCl3完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3膠體后形成NA個(gè)膠粒.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下圖為實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶上的標(biāo)簽,試根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:

鹽酸

分子式:HCl

相對(duì)分子量:36.5

密度:1.2g/ml

HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù):36.5%

 

(1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為______mol/L。

現(xiàn)在需要475 mL物質(zhì)的量濃度為0.6 mol/L稀鹽酸,用上述濃鹽酸和蒸餾水配制:

(2)需要量取________ mL上述濃鹽酸進(jìn)行配制。

(3)配制過(guò)程中,除需使用燒杯、量筒、玻璃棒外,還需要的儀器是         、        。

(4)配制時(shí),其正確的操作順序是(要求用字母表示,每個(gè)字母只能用一次)___________

A.用30mL蒸餾水洗滌燒杯2—3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩

B.用量筒準(zhǔn)確量取所需濃鹽酸的體積,慢慢沿杯壁注入盛有少量蒸餾水(約30mL)的燒杯中,用玻璃棒慢慢攪動(dòng),使其混合均勻

C.將已冷卻的鹽酸沿玻璃棒注入所選用的容量瓶中

D.將容量瓶蓋緊,顛倒搖勻

E.改用膠頭滴管加蒸餾水,使溶液凹面恰好與刻度線相切

F.繼續(xù)往容量瓶?jī)?nèi)小心加蒸餾水,直到液面接近刻線1—2cm處

(5)在配制過(guò)程中,下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)使所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏高的是________

A.搖勻后靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻線,未做任何處理 

B.溶液注入容量瓶前沒有恢復(fù)到室溫就進(jìn)行定容

C.用量筒量取濃鹽酸時(shí)俯視刻線                 

D.在配制前用已知濃度的稀鹽酸潤(rùn)洗容量瓶

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


關(guān)于某有機(jī)物 的性質(zhì)敘述正確的是 (  )

A、1 mol該有機(jī)物可以與3 mol Na發(fā)生反應(yīng)、 

B、1 mol該有機(jī)物可以與3 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)

C、1 mol該有機(jī)物可以與6 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

D、1 mol該有機(jī)物分別與足量Na或NaHCO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積相等

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)正確的是(  )

A.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

B.如果某化學(xué)反應(yīng)的ΔH和ΔS均小于0,則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

C.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,一定有化學(xué)鍵的斷裂和形成

D.反應(yīng)物的總焓大于生成物的總焓時(shí),ΔH>0

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列敘述不正確的是 (  )

A.鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,加入少量硫酸銅溶液能加快產(chǎn)生氣泡的速率

B.鍍層破損后,白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕

C.電鍍時(shí),應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極

D.鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·nH2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


在下列各溶液中,離子一定能大量共存的是                                (    )

A.強(qiáng)堿性溶液中:K+、Al3+、

B.含有0.1 mol·L-1 Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、、

C.含有0.1 mol·L-1Ca2+溶液在中:Na+、K+、、

D.室溫下,pH=1的溶液中: Na+、Fe3+、

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


在一定條件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:

。下列說(shuō)法正確的是

    A. 稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大            B. 通入CO2,平衡朝正反應(yīng)方向移動(dòng)

    C. 升高溫度,減小              D. 加入NaOH固體,溶液PH減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案