【題目】CH4既是一種重要的能源,也是一種重要的化工原料.
(1)已知8.0g CH4完全燃燒生成液體水放出444.8kJ熱量.則CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=kJmol1
(2)以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的燃料電池,其工作原理圖1所示,則通入a氣體的電極名稱(chēng)為 , 通入b氣體的電極反應(yīng)式為 . (質(zhì)子交換膜只允許H+通過(guò))

(3)在一定溫度和催化劑作用下,CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸,這是實(shí)現(xiàn)“減排”的一種研究方向.

①在不同溫度下,催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖2所示,則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在 左右.
②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅(CuAlO2 , 難溶物).將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,其離子方程式為
(4)CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法.已知一定條件下CH4與NOx反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和CO2 , 若標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L CH4可處理22.4L NOx,則x值為

【答案】
(1)﹣889.6
(2)負(fù)極;O2+4e+4H+=2H2O
(3)250℃;3 CuAlO2+16 H++NO3=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O
(4)1.6
【解析】解:(1)已知8.0g CH4完全燃燒生成液體水放出444.8kJ熱量,則1mol即16g燃燒放出的熱量為 ×444.8kJ=889.6kJ,反應(yīng)放熱,則故△H=﹣889.6kJ/mol;
所以答案是:﹣889.6;
(2.)由圖可知,通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應(yīng),故應(yīng)通入甲烷,該極為負(fù)極,通入b為氧氣,獲得電子,酸性條件下結(jié)合氫離子生成水,正極電極反應(yīng)式為:O2+4e+4 H+=2H2O,
負(fù)極; O2+4e+4H+=2H2O;
(3.)①?gòu)膱D象可知:250℃時(shí)乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性,故選擇250℃;
所以答案是:250℃;②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅,反應(yīng)還有水生成,反應(yīng)離子方程式為:3 CuAlO2+16 H++NO3=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O;
所以答案是:3 CuAlO2+16 H++NO3=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O;
(4.)根據(jù)得失電子轉(zhuǎn)移守恒,則:8.96L×[4﹣(﹣4)]=22.4L×2x,解得x=1.6;
所以答案是:1.6.

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:

【題目】氨水和鹽酸是常見(jiàn)的化學(xué)試劑,可將氨氣(NH3)、氯化氫氣體分別溶于水制得.

(1)氨氣的發(fā)生裝置可以選擇如圖1中的 , 反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇如圖中的裝置,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示).
(3)小華為探究氨氣溶于水是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)并完成如表實(shí)驗(yàn)(填寫(xiě)表中空白):

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論

將浸有酚酞溶液的濾紙干燥后,放入盛有干燥氨氣的集氣瓶中

無(wú)明顯現(xiàn)象


(4)小明將滴有酚酞的稀氨水加熱,觀察到溶液顏色變淺,原因可能是
(5)小芳將滴有石蕊的稀鹽酸加熱,溶液顏色無(wú)明顯變化.為進(jìn)一步研究,取稀鹽酸分成2份:①未經(jīng)加熱;②加熱煮沸一段時(shí)間后冷卻,分別中和等量的氫氧化鈉,消耗二者的質(zhì)量:①>②,則稀鹽酸經(jīng)加熱煮沸后濃度(填“增大”、“減小”或“不變”).為除去氯化鈉溶液中的碳酸鈉,小林設(shè)計(jì)了如圖2方案:
你認(rèn)為上述方案(填“合理”或“不合理”),請(qǐng)分析:(如合理,說(shuō)明原因;如不合理,說(shuō)明原因并設(shè)計(jì)改進(jìn)方案).
(6)為研究氨氣的還原性,小蘭做了一下實(shí)驗(yàn):
將(2)收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好).在一定溫度如圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

操作步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋原因

打開(kāi)K1 , 推動(dòng)注射器活塞,使X中的氣體緩慢充入Y管中

①Y管中

②反應(yīng)的化學(xué)方程式

將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫

Y管中有少量水珠

生成的氣態(tài)水凝聚

打開(kāi)K2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組固體混合物分離操作正確的是

A. 碳酸鈉和碳酸鈣:溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)(結(jié)晶)

B. 氯化鈉和硫酸鈉:溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)(結(jié)晶)

C. 石灰石和氧化鐵:溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)(結(jié)晶)

D. 生石灰和碳酸鈉:溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)(結(jié)晶)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】FeCl3,又名三氯化鐵,是黑棕色結(jié)晶,主要用于金屬蝕刻,污水處理。解答下列問(wèn)題。

1按照物質(zhì)的分類(lèi)方法,FeCl3應(yīng)屬于_______________________。

①酸 ②氯化物 ③混合物 ④鹽 ⑤化合物 電解質(zhì) ⑦易溶于水物質(zhì)

A②③④⑤⑥⑦ B①④⑥⑦ C②④⑤⑥⑦ D④⑤⑥⑦

20.1mol/LFeCl3溶液中c(Cl-)=_______mol/L。測(cè)得200mL某濃度FeCl3溶液中Cl-的質(zhì)量為21.3g,則此溶液中c(Fe3+) =_______mol/L.

3將飽和FeCl3溶液逐滴加入沸水中,繼續(xù)煮沸可制取氫氧化鐵膠體,氫氧化鐵膠體可處理污水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________;高鐵酸鈉Na2FeO4是一種新型水處理劑,用FeCl3制備的離子方程式如下,請(qǐng)完成該方程式的配平:___Fe3_____Cl 2_____OH=_____FeO42_____Cl+_____H2O

4FeCl3還可用于有機(jī)物的鑒別,已知芳香族化合物AB、C的分子式均為C7H8O

A

B

C

加入氯化鐵溶液

顯紫色

無(wú)明顯現(xiàn)象

無(wú)明顯現(xiàn)象

加入鈉

放出氫氣

放出氫氣

不反應(yīng)

苯環(huán)上一氯代物的種數(shù)

2

3

3

B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____,A與濃溴水反應(yīng)的方程式為___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一種高分子化合物(VI)是目前市場(chǎng)上流行的墻面涂料之一,其合成路線(xiàn)如下(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行):

回答下列問(wèn)題:
(1)目前工業(yè)上生產(chǎn)乙烯主要是以為原料通過(guò)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn).
(2)化合物III生成化合物IV的另外一種產(chǎn)物是 . (提示:該反應(yīng)的逆反應(yīng)原子利用率為100%)
(3)寫(xiě)出合成路線(xiàn)中從化合物IV到化合物VI的兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(4)下列關(guān)于化合物III、IV和V的說(shuō)法中,正確的是(填字母)
A.化合物III可以發(fā)生氧化反應(yīng)
B.化合物III不可以與NaOH 溶液反應(yīng)
C.化合物IV能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D.化合物III、IV和V均可與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣
E.化合物IV和V均可以使溴的四氯化碳溶液褪色

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化已知1mol SO2(g)完全氧化為1mol SO3ΔH= —99kJ·mol-1,請(qǐng)回答下列問(wèn)題

1圖中A、C分別表的物質(zhì)是__________________________________,E的大小對(duì)該反應(yīng)的焓變有無(wú)影響?___________(填無(wú))(該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)降低。);

2圖中H = _____________kJ·mol-1;

3已知:S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH=296 kJ·mol-1,計(jì)算由3 mol S(s)與氧氣反應(yīng)生成3 molSO3(g)H = ______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于漂白粉的敘述正確的是

A. 漂白粉的有效成分是次氯酸鈣和氯化鈣 B. 漂白粉在空氣中久置后會(huì)變質(zhì)

C. 漂白粉是將氯氣通入石灰水中制得 D. 漂白粉的主要成分是氯化鈣

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素,其中Y、Z為金屬元素。X、Y、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲、乙、丙、丁之間存在如圖所示反應(yīng)關(guān)系(關(guān)系圖中“—”相連的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng))。下列判斷正確的是

A. X是元素周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素 B. Z位于元素周期表第3周期IA

C. 四種原子中,Y原子半徑最小 D. W的簡(jiǎn)單陰離子可能促進(jìn)水的電離

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氮的重要化合物如氨(NH3)、氮氧化物(NxOx)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生產(chǎn)、生活中具有重要作用。

1NH3催化氧化可制備硝酸。

4NH3(g)5O2(g)===4NO(g)6H2O(g) ΔH1=-907.28 kJ·mol-1

4NH3(g)3O2(g)===2N2(g)6H2O(g) ΔH2=-1269.02 kJ·mol-1

4NH3(g)6NO(g)===5N2(g)6H2O(g)  ΔH3=________________。

②NOO2氧化為NO2。其他條件不變時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率[α(NO)]與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。則p1________p2(“>”“<””);溫度高于800℃時(shí),α(NO)幾乎為0的原因是______________________________

500℃溫度時(shí),2L密閉容器中充入2molNO1molO2,達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)為P2MPa。500℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

2利用反應(yīng)NO2+NH3→N2+H2O(未配平)消除NO2的簡(jiǎn)易裝置如下圖所示。電極b的電極反應(yīng)式為_________________,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LNH3時(shí),被消除的NO2的物質(zhì)的量為____________mol。

3)在微電子工業(yè)中NF3常用作氮化硅的蝕刻劑,工業(yè)上通過(guò)電解含NH4F等的無(wú)水熔融物生產(chǎn)NF3,其電解原理如下圖所示。

①a電極為電解池的_____________(陽(yáng)”)極,寫(xiě)出該電極的電極反應(yīng)式:_____________;電解過(guò)程中還會(huì)生成少量氧化性極強(qiáng)的氣體單質(zhì),該氣體的分子式是_____________________。

已知氨水電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,氫氟酸電離常數(shù)Ka=3.5×10-4NH4F的電子式為_____________,0.1mol/LNH4F溶液中所有離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_____________________________。

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