(1)2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高,污染較小,是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問(wèn)題:
①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過(guò)程中的能量變化圖,請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“+”或“-”。
②寫(xiě)出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(2)蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成,整個(gè)過(guò)程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問(wèn)題:
①已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)_______kJ。
②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí),生成CO同時(shí)還部分生成CO2,因此無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng): C(s)+O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的ΔH,計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-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(qǐng)回答:
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫(xiě)出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________。
(2)比較反應(yīng)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(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”;乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出下列循環(huán)圖:
并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)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(qǐng)分析:甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是________(填“甲”或“乙”);判斷的理由是________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)列舉其中的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)________。
(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料,也是重要的有機(jī)化工原料。CO和H2在一定條件下可以合成:①甲醇;②甲醛;③甲酸;④乙酸。試分析當(dāng)CO和H2按1:1的體積比混合反應(yīng),合成上述________(填序號(hào))物質(zhì)時(shí),可以滿足“綠色化學(xué)”的要求,完全利用原料中的原子,實(shí)現(xiàn)零排放。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知化學(xué)反應(yīng)N2+3H2 2NH3的能量變化如圖所示,
(1)1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是________能量的過(guò)程(填“吸收”或“釋放”)。
(2)由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)過(guò)程________(填“吸收”或“釋放”)________kJ能量。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)為:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H。
(1)已知?dú)錃獾娜紵裏釣?85.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
則上述工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)的△H= 。
(2)在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
①反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均反應(yīng)速率為 。
②反應(yīng)在第6 min時(shí)改變了條件,改變的條件可能是 (填序號(hào))。
A.使用催化劑 B.升高溫度 C.減小壓強(qiáng) D.增加O2的濃度
③下列說(shuō)法中能說(shuō)明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào))。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol NO的向時(shí),生成n mol NH3
B.條件一定,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反應(yīng)速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒溫恒壓下容積可變的容器中反應(yīng),混合氣體的密度不再變化
(3)某研究所組裝的CH3OH-O2燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為_(kāi)___ 。
②該電池正極的電極反應(yīng)式為: 。
③以此電池作電源,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理(裝置如圖所示)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁并有氣泡產(chǎn)生,其原因可能是 (用相關(guān)的離子方程式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
為了提高資源利用率,減少環(huán)境污染,化工集團(tuán)將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,如圖所示。
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。
(1)鈦鐵礦進(jìn)入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預(yù)熱等物理方法處理,請(qǐng)從原理上解釋粉碎的作用:_______________________________________
已知氯化爐中氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量之比為7∶6,則氯化爐中還原劑的化學(xué)式是___________________________。
(2)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH=-641 kJ/mol
②2Mg(s)+TiCl4(s)= 2MgCl(s)+Ti(s)ΔH=-512 kJ/mol
則Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。
(3)氬氣通入還原爐中并不參與反應(yīng),通入氬氣的作用是___________________________
(4)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)式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,該電池中正極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________。
工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
面對(duì)目前世界范圍內(nèi)的能源危機(jī),甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
寫(xiě)出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)在容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)________。
(3)已知在T ℃時(shí),CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某時(shí)刻經(jīng)測(cè)定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)________(填“已經(jīng)”或“沒(méi)有”)達(dá)到平衡,原因是___________________________________________。此時(shí)刻v正________v逆(填“>”或“<”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
Ⅰ.利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術(shù)。其脫硝機(jī)理如圖所示。寫(xiě)出該脫硝過(guò)程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是 (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是 。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 。
寫(xiě)出甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池在酸性條件下的負(fù)極反應(yīng)式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng):
①Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1
②3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1
反應(yīng)2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)天然氣(以甲烷計(jì))在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法制H2的主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下:
CH4 (g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒,必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2,同時(shí)又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH="-92.4" kJ/mol,該反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N2和0.5 mol H2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為 ;欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是 (填選項(xiàng)字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料氣 |
B.向容器中再充入一定量H2 |
C.改變反應(yīng)的催化劑 |
D.液化生成物分離出氨 |
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