(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置實(shí)現(xiàn)上述過程:
①寫出陽極電極反應(yīng)式: 。
②寫出除去甲醇的離子方程式: 。
(3)寫出以NaHCO3溶液為介質(zhì)的Al—空氣原電池的負(fù)極反應(yīng)式: 。
(4)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如圖:
①電源的負(fù)極為 (填“A”或“B”)。
②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為 。
③電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將 ;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為 g (忽略氣體的溶解)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
四川有豐富的天然氣資源,以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出):
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)已知0.5 mol甲烷與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時,完全反應(yīng)生成一氧
化碳和氫氣(合成氣),吸收了a kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:______________________。
(2)在合成氨的實(shí)際生產(chǎn)過程中,常采取的措施之一是:將生成的氨從混合氣體中及時分離出來,并將分離出氨后的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用,同時補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃。請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說明采取該措施的理由:
________________________________________________________________。
(3)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時,以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)
(4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡式為,請寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
①__________________; ②_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮元素的化合物種類繁多,性質(zhì)也各不相同。
(1)NO2有較強(qiáng)的氧化性,能將SO2氧化生成SO3,本身被還原為NO,已知下列兩反應(yīng)過程中能量變化如圖所示:
則NO2氧化SO2的熱化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)在2L密閉容器中放入1mol氨氣,在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):
2NH3(g)N2(g)+3H2(g),反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表
時間t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
總壓強(qiáng)p 100 kPa | 5 | 5.6 | 6.4 | 6.8 | 7 | 7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最有潛力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同時它也可以作為制冷劑而替代氟氯代烴。工業(yè)上制備二甲醚的主要方法經(jīng)歷了三個階段:
①甲醇液體在濃硫酸作用下或甲醇?xì)怏w在催化作用下直接脫水制二甲醚; 2CH3OH CH3OCH3+H2O
②合成氣CO與H2直接合成二甲醚: 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然氣與水蒸氣反應(yīng)制備二甲醚。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇工業(yè)流程如下:
(1)寫出CO(g)、H2(g)、O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式(結(jié)果保留一位小數(shù))
(2)在反應(yīng)室2中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密閉容器中達(dá)到平衡后,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
A.低溫高壓 B.加催化劑 C.增加CO濃度 D.分離出二甲醚
(3)在反應(yīng)室3中,在一定溫度和壓強(qiáng)條件下發(fā)生了反應(yīng):3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反應(yīng)達(dá)到平衡時,改變溫度(T)和壓強(qiáng)(P),反應(yīng)混合物CH3OH“物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)”變化情況如圖所示,關(guān)于溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系判斷正確的是 (填序號)
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(4)反應(yīng)室1中發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式:
如果溫度降低,該反應(yīng)的平衡常數(shù) (填“不變”、“變大”、“變小”)
(5)如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖則a電極的反應(yīng)式為:________________
(6)下列判斷中正確的是_______
A.向燒杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有藍(lán)色沉淀生成
B.燒杯b中發(fā)生反應(yīng)為2Zn-4eˉ =2Zn2+
C.電子從Zn極流出,流入Fe極,經(jīng)鹽橋回到Zn極
D.燒杯a中發(fā)生反應(yīng)O2 + 4H++ 4eˉ = 2H2O,溶液pH降低
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
前段時間席卷我國大部的霧霾天氣給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的影響,據(jù)統(tǒng)計我國部分城市霧霾天占全年一半,引起霧霾的PM2.5微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、金屬氧化物、有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。
(1)有機(jī)顆粒物的產(chǎn)生主要是由于不完全燃燒導(dǎo)致的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-94kJ·mol-1;
②C8H16(l)+12O2(g)=8CO2(g)+8H2O(l) ΔH2=-1124kJ·mol-1
③C8H16(l)+4O2=8C(g)+8H2O(l)ΔH3= kJ·mol-1
(2)納米二氧化鈦可光解揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs),若無水蒸氣存在,三氯乙烯降解反應(yīng)為:C2HCl3+2O2→2CO2+HCl+Cl2,若有足夠量的降解后的尾氣,實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)產(chǎn)物中有氯氣的簡單方法是: ;通過質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)還有多種副反物,其中之一為:,則該有機(jī)物核磁共振氫譜有 個峰。
已知:Cu(OH)2是二元弱堿;亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,與NaOH溶液反應(yīng),生成Na2HPO3。
(3)在銅鹽溶液中Cu2+發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式為____,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____;(已知:25℃時,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3)
(4)電解Na2HPO3溶液可得到亞磷酸,裝置如圖(說明:陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過)
①陽極的電極反應(yīng)式為____________________。
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)汽車發(fā)動機(jī)工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:
寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_______________。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題。
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ·mol-1。
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為____________________________________。
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。
①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_________________________________________________________________。
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度________。
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有________(忽略水解)。
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示。已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH="-196.6" kJ/mol。
請回答下列問題:
(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式: 。
(2)ΔH2= 。
(3)恒溫恒容時,1 mol SO2和2 mol O2充分反應(yīng),放出熱量的數(shù)值比∣ΔH2∣ (填“大”、“小”或“相等”)。
(4)將Ⅲ中的混合氣體通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物質(zhì)的量為 ,若溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),則該過程的離子方程式為 。
(5)恒容條件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有 。
a.升高溫度
b.充入He氣
c.再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)
d.使用催化劑
(6)某SO2(g)和O2 (g)體系,時間t1達(dá)到平衡后,改變某一外界條件,反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖2所示,若不改變SO2(g)和O2 (g)的量,則圖中t4時引起平衡移動的條件可能是 ;圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)(廣東)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)===3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)===CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的熱化學(xué)方程式為______。
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