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（18分）化學在能源開發(fā)與利用中起到十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。

Ⅰ （1）在298K、101kPa時，2g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：                                          。

氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景�，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）。分析該裝置、回答下列問題：

（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是      （填“正極”或“負極”），氣體M的分子式        ，a電極上發(fā)生的電極反應式為：                            。

（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復至原來狀態(tài)。則在此電解過程中導線上轉移的電子數為         mol。（保留小數點后2位）

Ⅱ 氫氣是合成氨的重要原料。工業(yè)上合成氨的反應是：

N2（g）＋3H2(g)2NH3 (g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1

 (4)下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是         。

  ① N2、H2 、NH3的體積分數不再改變；

② 單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2；

③ 單位時間內生成3n mol N—H鍵的同時生成n mol N≡N；

④ 用N2、H2 、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；

⑤ 混合氣體的平均摩爾質量不再改變；

⑥ 混合氣體的總物質的量不再改變。

 （5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

 

根據表中數據計算：

①反應進行到2小時時放出的熱量為       kJ。

②0~1小時內N2的平均反應速率       mol·L-1·h-1。

③此條件下該反應的化學平衡常數K==            （保留兩位小數）。

④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2 和NH3各1 mol，化學平衡向    方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”。）

 

(18分)（1） H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）；△H＝－285.8kJ/mol (2分)

（2）負極(1分)，H2（1分），H2＋OH－—2e-＝2H2O（2分）

（3）4.25 （2分）

（4）③④(2分,選1個得1分；一對一錯不得分)； 

（5）①27.7 （2分） ②0.0500 （2分）③0.15 （2分） ④正反應（2分）

 

解析:

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發(fā)與利用中起到十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
Ⅰ（1）在298K、101kPa時，2g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量．則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol
．
氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景．現(xiàn)用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）．分析該裝置、回答下列問題：
（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是
負極
負極
（填“正極”或“負極”），氣體M的分子式
H2
H2
，a電極上發(fā)生的電極反應式為：
H2+OH--2e-=2H2O
H2+OH--2e-=2H2O
．
（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL（密度為1.02g/mL）才能使溶液恢復至原來狀態(tài)．則在此電解過程中導線上轉移的電子數為
4.14
4.14
mol．（保留小數點后2位）
Ⅱ氫氣是合成氨的重要原料．工業(yè)上合成氨的反應是：
N2（g）+3H2（g）?2NH3 （g）△H=-92.2kJ?mol-1
（4）下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是
③④
③④
．
①N2、H2、NH3的體積分數不再改變；
②單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2；
③單位時間內生成3n mol N-H鍵的同時生成n mol N≡N；
④用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變；
⑥混合氣體的總物質的量不再改變．
（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：
物質的量/（mol）/時間（h） 0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0.00 0.20 n2 1.00 1.00
根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為
27.7
27.7
kJ．
②0～1小時內N2的平均反應速率
0.05
0.05
mol?L-1?h-1．
③此條件下該反應的化學平衡常數K═
0.15
0.15
（保留兩位小數）．
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2 和NH3各1mol，化學平衡向
正反應
正反應
方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”．）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
I．氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景．現(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖實驗（圖中所用電極均為惰性電極）：
（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達不正確的是
CD
CD

A．a電極是負極，OH-移向負極
B．b電極的電極反應為：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．電池總反應式為：2H2+O2
 點燃 
.
 
2H2O
D．電解質溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發(fā)電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標準狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH=
1
1
  （溶液體積變化忽略不計）
II氫氣是合成氨的重要原料．工業(yè)上合成氨的反應是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已達到平衡的是
②③
②③
（填序號）
①單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內生成n mol N-H的同時生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2
④N2、H2、NH3的體積分數不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2L的密閉容器中進行，測得如下數據：

時間（h）
物質的量（mol）		 0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為
27.66kJ
27.66kJ

②此條件下該反應的化學平衡常數K=
4
27
4
27
（保留兩位小數）
③反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化學平衡將向
正反應
正反應
  方向移動（填“正反應”或“逆反應”、“不移動”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2008?南京一模）化學在能源開發(fā)與利用中起著十分關鍵的作用．
（1）蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體．甲烷氣體燃燒的熱化學方程式為：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．
356g“可燃冰”（分子式為CH4?9H2O）釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水．放出的熱量為
1780.6kJ
1780.6kJ
．
（2）某種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入液化石油氣（以C4H10表示），電池的電解質是摻入了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下傳導O2-．
已知該電池負極的電極反應為：C4H10+2O2--4e-=CO2+H2O，則該電池正極的電極反應式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
，電池工作時，固體電解質里的O2-向
負
負
極移動．
（3）已知一氧化碳與水蒸氣的反應為：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
①T℃時，在一定體積的容器中，通入一定量的CO（g）和H2O（g），發(fā)生反應并保持溫度不變，各物質濃度隨時間變化如下表：T℃時物質的濃度（mol/L）變化
時間/min CO H2O（g） CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 0.100 0.200 0.100 0.100
4 0.100 0.200 0.100 0.100
5 0.116 0.216 0.084 C1
6 0.096 0.266 0.104 C2
第5、6min時的數據是保持溫度和體積不變時，改變某一條件后測得的．第4～5min之間，改變的條件是
增加H2濃度
增加H2濃度
，第5～6min之間，改變的條件是
增加H2O（g）濃度
增加H2O（g）濃度
．T℃時該化學反應的平衡常數是
0.5
0.5
．
②已知420℃時，該化學反應的平衡常數為9．如果反應開始時，CO和H2O（g）的濃度都是0.01mol/L，則CO在此條件下的轉化率為
75%
75%
．
③397℃時該反應的平衡常數為12，請判斷該反應的△H
＜
＜
0（填“＞”、“=”、“＜”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

化學在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用．
（1）蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀酷似冰的甲烷水合物．我國南海海底有豐富的“可燃冰”資源．取365g分子式為CH4?9H2O的“可燃冰”，將其釋放的甲烷完全燃燒生成CO2和H2O（l），可放出1780.6kJ的熱量，則甲烷燃燒的熱化學方程式為
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
．
（2）甲醇是重要的基礎化工原料，又是一種新型的燃料，制取甲醇的傳統(tǒng)方法是采用CuO-ZnO/γ-Al2O3為催化劑，合成反應為：CO+2H2
催化劑
.
加熱加壓
CH3OH．生產中一些工藝參數如圖所示．該反應為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應．說明你作出判斷的依據
由圖知，不論在何種壓強下，都是溫度越高，CO的轉化率越小
由圖知，不論在何種壓強下，都是溫度越高，CO的轉化率越小
．
最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極加入甲醇，電池的電解質是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導O2-離子．該電池的正極反應式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
．電池工作時，固體電解質里的O2-向
負
負
極推動．

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科目：高中化學 來源：2010年寧波市八校高二下學期期末聯(lián)考化學試題 題型：實驗題

（18分）化學在能源開發(fā)與利用中起到十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。
Ⅰ （1）在298K、101kPa時，2g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ熱量。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：                                          。
氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發(fā)展前景�，F(xiàn)用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）。分析該裝置、回答下列問題：

（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是      （填“正極”或“負極”），氣體M的分子式        ，a電極上發(fā)生的電極反應式為：                            。
（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復至原來狀態(tài)。則在此電解過程中導線上轉移的電子數為        mol。（保留小數點后2位）
Ⅱ 氫氣是合成氨的重要原料。工業(yè)上合成氨的反應是：
N2（g）＋3H2(g)2NH3 (g) ΔH＝－92.2kJ·mol－1
(4)下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是        。
① N2、H2、NH3的體積分數不再改變；
② 單位時間內生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2；
③ 單位時間內生成3n mol N—H鍵的同時生成n mol N≡N；
④ 用N2、H2、NH3的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；
⑤ 混合氣體的平均摩爾質量不再改變；
⑥ 混合氣體的總物質的量不再改變。
（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為      kJ。
②0~1小時內N2的平均反應速率       mol·L-1·h-1。
③此條件下該反應的化學平衡常數K==            （保留兩位小數）。
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1 mol，化學平衡向   方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”。）

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