【題目】CH4和CO2可以制造價(jià)值更高的化學(xué)產(chǎn)品。

已知:

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.0 kJ·mol-1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJ·mol-1

(1)求反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。

(2)一定條件下,等物質(zhì)的量的(1)中反應(yīng)生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3),同時還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(3)用Cu2Al2O4作催化劑,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關(guān)系如圖,回答下列問題:

250~300 時,乙酸的生成速率降低的原因是________________________________。

300~400 時,乙酸的生成速率升高的原因是________________________________。

(4)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。850時,K=1。此溫度下,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和xmol H2,則:

當(dāng)x=5.0時,上述反應(yīng)向______方向進(jìn)行。

若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是______。

850時,若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a______b(填“大于”“小于”或“等于”)。

(5)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組用甲烷燃料電池進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示:

回答下列問題:

若電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為_______ (已知NA=6.02×1023mol-1,電子電荷為1.60×1019C,列式表示即可),最多能產(chǎn)生的氯氣體積 為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

【答案】

(1)-949.0(2分)

(2)3CO+3H2==CH3OCH3+CO2(2分)

(3)催化劑的催化效率降低,化學(xué)反應(yīng)速率降低(1分)

溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快(1分)

(4)逆反應(yīng)(1分)

0≤x<3(2分)

小于(1分)

(5)3.44×104C(2分) 4(2分)

【解析】

試題分析:

(1)用第一個+第二個×2-第三個×2得:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)

ΔH=(-802.0-412×2+556×2) kJ·mol-1=-949.0 kJ·mol-1

(2)參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物氣體只能是CO2,所以方程式為3CO+3H2===CH3OCH3+CO2

(3)250~300 時,乙酸的生成速率降低的原因是催化劑的催化效率降低,化學(xué)反應(yīng)速率降低;300~400 時,乙酸的生成速率升高的原因是溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快。

(4)此時的濃度商Qc==1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應(yīng)方向移動;

平衡向正反應(yīng)方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即<1,解得x<3,所以0≤x<3;

加入6mol氫氣所到達(dá)的平衡,可以等效為在加入5mol氫氣到達(dá)平衡后再加入1mol氫氣,增大一種生物(氫氣)的體積分?jǐn)?shù),平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的,故得H2的體積分?jǐn)?shù)a%<b%;

(5)因?yàn)镃H4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,所以電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),通過電解池的電量為×8×6.02×1023mol-1×1.60×1019C=3.44×104C;根據(jù)電子得失守恒可知,氯氣的體積是×8÷2×22.4L/mol=4L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物 G(分子式為 C13H18O2)是一種香料,其合成路線如下圖所示。

已知:(1)

(2) 有機(jī)物A屬于烴類,其相對分子質(zhì)量為56,核磁共振氫譜有2組峰

(3) E能發(fā)生銀鏡反應(yīng),1molE與2molH2可以發(fā)生反應(yīng)生成F

(4)有機(jī)物F是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個無支鏈的側(cè)鏈

回答下面的問題:

(1)有機(jī)物B:____________,反應(yīng)E→F的反應(yīng)類型為:____________

(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為____________

(3)A在一定條件下生成高分子化合物的化學(xué)方程式為____________;

(4)D+F→G 的化學(xué)方程式:____________;

(5)已知有機(jī)化合物甲符合下列條件:芳香族化合物與F互為同分異構(gòu)體能被催化氧化成醛。符合上述條件的有機(jī)物甲有____________種。其中滿足苯環(huán)上有3個側(cè)鏈,且核磁共振氫譜有5組峰的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為(寫出符合條件的其中一種即可)____________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種處理污水的燃料電池模型如下圖所示。該電池工作時,只需把污水注入反應(yīng)池,細(xì)菌就可將污水中的有機(jī)物分解,在此過程中釋放出電子、質(zhì)子和乙。下列敘述不正確的是

A. B電極為正極

B. 氣體乙可能為CO2

C. O2A電極得電子

D. 電池工作時,B電極附近的pH逐漸減小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。其中A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1。C是電負(fù)性最大的元素。D原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍,E是第族中原子序數(shù)最小的元素。

(1)寫出基態(tài)C原子的電子排布式 。

(2)A、B兩種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開___ (用元素符號表示),原因是 。

(3)已知DC4常溫下為氣體,則該物質(zhì)的晶體類型是 ,組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為 ,空間構(gòu)型是

(4)Cu2+容易AH3形成配離子[Cu(AH3)4]2+,但AC3不易與Cu2+形成配離子,其原因是 。

(5)A、B兩元素分別與D形成的共價(jià)鍵中,極性較強(qiáng)的是 。A、B兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為

(6)已知E單質(zhì)的晶胞如圖所示,則晶體中E原子的配位數(shù)為 ,一個E的晶胞質(zhì)量為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】

、用下列:①H2O ②H2O2 ③Ba(OH)2 ④Na2O2 ⑤Cl2 Ar ⑦CO2 等物質(zhì)填空。 (1—4小題填序號)

(1) 由離子鍵和非極性鍵構(gòu)成的是

(2) 由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的是

(3) 不存在化學(xué)鍵的是

(4) 共價(jià)化合物有

(5) 寫出下列物質(zhì)的電子式:Na2O2

Ⅱ、某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為4s24p1,它屬于第________周期________族,屬________區(qū)元素

Ⅲ、Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,N3-的配位數(shù)為 ,Cu+半徑為acm,N3-半徑為bcm,Cu3N的密度為 g·cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,Cu、N相對分子質(zhì)量為64、14)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化、能量變化、速率變化及反應(yīng)的限度均是化學(xué)工作者研究的內(nèi)容。

1對于基元反應(yīng)即反應(yīng)物一步轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)mA+nBpC+qQ來說,其反應(yīng)速率v=kcmAcnB)(可逆反應(yīng)也存在類似的表達(dá)式,k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);對于非基元反應(yīng)即不是一步完成的反應(yīng),則速率公式中的m、n就不一定均等于A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù),若某一物質(zhì)對反應(yīng)速率無影響,則其不會出現(xiàn)在上述公式中。

某科研小組測量反應(yīng)“H2O2+2I+2H+I2+H2O”的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示

cH2O2/mol·L1

cI/mol·L1

cH+/mol·L1

I2的生成速率mol·L1·s1

0.010

0.010

0.010

1.75106

0.030

0.010

0.10

5.25106

0.030

0.020

0.10

1.05105

0.030

0.020

0.20

1.05105

該反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度關(guān)系表達(dá)式為_________________,速率常數(shù)k=____________,該反應(yīng)_______填“是”或“不是”基元反應(yīng)。

2氮的氧化物是造成大氣污染的主要成分之一,有多種方法消除氮氧化物的污染。下列 反應(yīng)是消除污染的方法之一。

反應(yīng):2COg+2NOgN2g+2CO2g ΔH =746 kJ·mol1

反應(yīng):COg+NO2gCO2g+ NOg ΔH=227 kJ·mol1

寫出CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式 。

已知C≡O(shè)的鍵能為1076 kJ·mol1、C=O的鍵能為745 kJ·mol1,則使1 mol NO2g、1 mol NOg分解成相應(yīng)的原子所需要的能量之差是___________。

3向某密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO、NO,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2COg+2NOgN2g+2CO2g ΔH =746 kJ·mol1。測得反應(yīng)在不同溫度、壓強(qiáng)條件下,平衡混合物中CO2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示。又知該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率公式為v=

kc2CO2·cN2,實(shí)驗(yàn)測得平衡時v與cN2的關(guān)系如圖2所示。

中,A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)KA_________KB)(、<=,下同,p1_______p2,C點(diǎn)所對應(yīng)的反應(yīng)中N2的產(chǎn)率是_______________。

中,當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍(lán)色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍(lán)色的晶體 [CuNH34]SO4·H2O。

(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為 。

[Cu(NH34]SO4·H2O中,與Cu2+形成配位鍵的原子是 (填元素符號)。

(2)乙醇分子中碳原子軌道雜化類型為 。

與H2O互為等電子體的一種陰離子為 (填化學(xué)式)。

(3)[Cu(NH34]SO4·H2O含有 。(填序號)

a.離子鍵 b.極性共價(jià)鍵 c.極性共價(jià)鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵

(4)某含有結(jié)晶水的銅的氯化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式是 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)下列變化屬于熱反應(yīng)的是______________(填序號)。

①葡萄糖在人體內(nèi)被氧化成CO2;②天然氣的燃燒;③煅燒大理石;④稀鹽酸與稀氨水混合;⑤生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰;⑥干冰的升華;⑦鈉與水反應(yīng);⑧消石灰與氯化銨晶體的反應(yīng)

(2)氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1,請回答下列問題:

①若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量______(填“大于”、“小于”或“等于”)572 kJ。

②反應(yīng)2H2+O2==2H2O的能量變化如圖所示。已知拆開1 mol H2、1 mol O2和1 mol H—O中的化學(xué)鍵分別需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ能量,則反應(yīng)過程()___(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。

(3)已知反應(yīng)2HI(g)==H2(g)+I(xiàn)2(g) ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為____kJ。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋰—銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH,下列說法不正確的是

A.放電時,Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動

B.放電時,正極的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH

C.通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

D.整個反應(yīng)過程中,氧化劑為O2

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