某種優(yōu)質(zhì)燃油由甲、乙兩種有機物混合而成,甲、乙兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H2的燃燒熱如下:
物質(zhì) | 甲 | 乙 | CO | H2 |
燃燒熱/(kJ·mol-1) | 1 366 | 5 518 | 283 | 286 |
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的精細化工產(chǎn)品,被認為是二十一世紀最有潛力的燃料[ 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氣體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)反應生成CO2(g)和H2O(1)的熱化學方程式(結果保留一位小數(shù))
(2)在反應室2中,一定條件下發(fā)生反應3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密閉容器中達到平衡后,要提高CO的轉化率,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)在反應室3中,在一定溫度和壓強條件下發(fā)生了反應:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反應達到平衡時,改變溫度(T)和壓強(P),反應混合物CH3OH“物質(zhì)的量分數(shù)”變化情況如圖所示,關于溫度(T)和壓強(P)的關系判斷正確的是 (填序號)
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(4)反應室1中發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0寫出平衡常數(shù)的表達式:
如果溫度降低,該反應的平衡常數(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,有藍色沉淀生成
B.燒杯b中發(fā)生反應為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O2 + 4H++ 4eˉ = 2H2O,溶液pH降低
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉化,其反應過程和能量關系如圖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方程式: 。
(2)ΔH2= 。
(3)恒溫恒容時,1 mol SO2和2 mol O2充分反應,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,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達到平衡后,改變某一外界條件,反應速率v與時間t的關系如圖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 來源: 題型:填空題
能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
則C的燃燒熱ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依據(jù)原電池的構成原理,下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填序號)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3與CO2為反應的環(huán)境,依據(jù)所選反應設計成一個原電池,請寫出該原電池的負極反應:_____________________________________。
(2)某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,開始他們將N2和H2混合氣體20 mol(體積比1∶1)充入5 L合成塔中,反應前壓強為P0,反應過程中壓強用P表示,反應過程中與時間t的關系如圖所示。
請回答下列問題:
①反應達平衡的標志是__________________________(填字母代號,下同)。
A.壓強保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min內(nèi),以c(N2)變化表示的平均反應速率為________________。
③欲提高N2的轉化率,可采取的措施有_____________________________。
A.向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入氦氣使壓強增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
則反應CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= ____ ___kJ/mol。
(2)在一恒容的密閉容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。
A.每消耗1 mol CO的同時生成2molH2
B.混合氣體總物質(zhì)的量不變
C.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
②CO的平衡轉化率(α)與溫度、壓強的關系如圖所示。A、B兩點的平衡常數(shù)K(A)_______K(B)(填“>”、“=”或“<”,下同);由圖判斷ΔH _____0。
③某溫度下,將2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)="0.25" mol/L,則CO的轉化率= ,此溫度下的平衡常數(shù)K= (保留二位有效數(shù)字)。
(3)工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池,用煤炭氣(CO、H2)作負極反應物,空氣與CO2的混合氣體為正極反應物,催化劑鎳作電極,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物作電解質(zhì)。負極的電極反應式為:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;則該電池的正極反應式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖所示。
據(jù)此判斷:
①該反應的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=________。
③當固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。
(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ·mol-1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ·mol-1
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學方程式:__________________________________________________________________
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應式為_______________________________________。
③常溫下,0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH為10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=________。
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科目:高中化學 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反應生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為______。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH="a" kJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;反應②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH="b" kJ·mol-1;反應③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH="c" kJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:
溫度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
汽車尾氣中NOx的消除及無害化處理引起社會廣泛關注。
(1)某興趣小組查閱文獻獲得如下信息:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
則反應2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H= 。
(2)該小組利用電解原理設計了如圖1裝置進行H2還原NO的實驗[高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),金屬鈀薄膜做電極]。
鈀電極A為 極,電極反應式為 。
(3)氨法催化還原NO原理如下:
主反應:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) (△H <0)
副反應:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有關實驗結論如圖2、圖3所示,據(jù)此回答以下問題:
①催化還原NO應控制n(NH3)/n(NO)的最佳值為 ,理由是 。
②主反應平衡常數(shù)表達式:K= ,隨著溫度的增加,K將 (選填“增加”、 “減小”或“不變”。
③影響N2O生成率的因素有 、氧氣濃度和 。
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