利用熱值衡量燃料完全燃燒放出熱量的多少 (1)燃料的完全燃燒是指物質(zhì)中含有的氮元素轉(zhuǎn)化為N2(g).氫元素轉(zhuǎn)化為H2O(l).碳元素轉(zhuǎn)化為CO2(g). (2)衡量燃燒放出熱量的大小還可用標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱.在101 kPa的壓強(qiáng)下.1 mol物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

Ⅰ:甲醇燃料電池的種類很多。
(1)我們常用的一種甲醇燃料電池,是以甲醇與氧氣的反應(yīng)為原理設(shè)計的,其電解質(zhì)溶液是KOH溶液。寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_______________。
(2)下圖為常用筆記本電腦所用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置中________(填“a”或“b”)為電池的正極,  已知任何反應(yīng)都具有一定的可逆性。該甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池在實際工作中,各反應(yīng)物、生成物均以氣態(tài)的形式存在且反應(yīng)也具有一定可逆性,即其反應(yīng)原理可表示為 2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g),試寫出該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)___________ ; 在電腦的使用過程中,電池的溫度往往因為各種原因會升高,試判斷溫度升高時該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)____________(填增大、減小、不變),其反應(yīng)的正反應(yīng)速率 ___________(填增大、減小、不變);溫度升高_(dá)________(填有利或不利于)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)  ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)===H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
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:__________。
II:某溫度下,向密閉容器中充入2.0 mol CO和1.0mol H2O,發(fā)生反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化關(guān)系如圖,回答下列問題:
(4)如果一個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大,下列說法正確的是_________(填字母)。
A.該反應(yīng)的反應(yīng)物混合后很不穩(wěn)定   
B.該反應(yīng)一旦發(fā)生將在很短的時間內(nèi)完成
C.該反應(yīng)體系達(dá)到平衡時至少有一種反應(yīng)物的百分含量很小           
D.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)                 
E.該反應(yīng)使用催化劑意義不大  
(5)t2時刻向平衡體系中再通入1.0 mol H2O(g),t3時刻重新建立平衡,請在原坐標(biāo)圖中將改變這一條件后CO的轉(zhuǎn)化率的變化趨勢表示出來,必須注明再次建立平衡后CO的轉(zhuǎn)化率。

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(14分)甲醇、二甲醚等被稱為綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚(CH3OCH3)。
(1)已知1g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為32kJ,請寫出二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________。
(2)寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式   __________________________________
(3)用合成氣制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO)]的變化曲線如下左圖:

①a、b、c按從大到小的順序排序為_________________,該反應(yīng)的△H_______0(填“>”、“<”)。
②某溫度下,將2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如上圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是            ;
A. P3>P2,T3>T2        B. P1>P3,T1>T3     C. P2>P4,T4>T2        D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是      ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小     B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值減小       D. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
④ 某溫度下,將4.0molCO和8.0molH2充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

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(14分)甲醇、二甲醚等被稱為綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚(CH3OCH3)。
(1)已知1g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為32kJ,請寫出二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________。
(2)寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式   __________________________________。
(3)用合成氣制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO)]的變化曲線如下左圖:

①a、b、c按從大到小的順序排序為_________________,該反應(yīng)的△H_______0(填“>”、“<”)。
②某溫度下,將2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如上圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是            ;
A. P3>P2,T3>T2        B. P1>P3,T1>T3     C. P2>P4,T4>T2        D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是      ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小     B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值減小       D. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
④ 某溫度下,將4.0molCO和8.0molH2充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。

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(10分)由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),右圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化。
(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是_______。
A.△H>0,△S>0;  B.△H>0,△S<0;
C.△H<0,△S<0;  D.△H<0,△S>0。
(2)該圖中能量的最高點和最低點之間的差值代表          
(3)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗:在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2
和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2) _________mol·L-1·min-1

(4)肼(N2H4)是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時,32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣,放出熱量624kJ(25℃時),N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:
                                    

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隨著環(huán)保意識增強(qiáng),清潔能源越來越受到人們關(guān)注.
(1)甲烷是一種理想的潔凈燃料.已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ?mol-1
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ?mol-1
則4.8g甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水,放出熱量為
267.1kJ
267.1kJ

(2)利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣,因原料廉價,具有推廣價值.
該反應(yīng)為CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1
①若800℃時,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=l.0,某時刻測得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表.
CH4 H2O CO H2
3.0mol?L-1 8.5mol?L-1 2.0mol?L-1 2.0mol?L-1
則此時正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是
A
A
.(填下列相關(guān)選項的字母符號)
A.v(正)>v(逆)  B.v(正)<v(逆)C.v(正)=v(逆)D.無法判斷
②為了探究溫度、壓強(qiáng)對上述化學(xué)反應(yīng)速率的影響,張山同學(xué)設(shè)計了以下三組對比實驗(溫度為360℃或480℃、壓強(qiáng)為101kPa或303kPa,其余實驗條件見下表).
實驗序號 溫度/℃ 壓強(qiáng)/kPa CH4初始濃度/mol?L-1 H2O初始濃度/mol?L-1 K
1 360 P 2.00 6.80 K1
2 t 101 2.00 6.80 K2
3 360 101 2.00 6.80 K3
表中t=
480
480
,P=
303
303
;
設(shè)計實驗2、3的目的是
探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
;
實驗l、2、3中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系是
K2>K1=K3
K2>K1=K3
(用K1、K2、K3表示).
(3)利用催化劑,通過兩步反應(yīng)可將水分解制得氫氣,若第一步反應(yīng)為:MnFe2O4
 >1000K 
.
 
MnFe2O4-x+
x
2
□↑,則框內(nèi)物質(zhì)為
O2
O2

第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為
xH2O+MnFe2O4-x=MnFe2O4+xH2
xH2O+MnFe2O4-x=MnFe2O4+xH2
(可不寫反應(yīng)條件).

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