【題目】利用光能和光催化劑,可將CO2H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如下圖所示。

(1)在030小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率v、v、v從大到小的順序?yàn)?/span>__________;反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第________種催化劑作用下,收集的CH4最多。

(2)將所得CH4H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·mol1。

①在下列坐標(biāo)圖中,畫(huà)出反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化圖(進(jìn)行必要標(biāo)注)。________;

②將等物質(zhì)的量的CH4H2O(g)充入1 L恒容密閉反應(yīng)器,某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10 mol,則CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol1,寫(xiě)出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式:_____________。

【答案】vvv 91% CO2(g)+3H2O(g)=CO(g)+2O2(g)+3H2(g) ΔH=+1 008 kJ·mol1

【解析】

1)根據(jù)圖像分析解答;

2CH4g)+H2OgCOg)+3H2g),該反應(yīng)的△H=+206kJmol-1,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物能量低于生成物能量;根據(jù)能量變化畫(huà)出圖象;

3)根據(jù)三行式法計(jì)算得到轉(zhuǎn)化率;

4)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算。

1)由圖可以知道,在030h內(nèi),甲烷的物質(zhì)的量變化量為△n(Ⅰ)<△n(Ⅱ)<△n(Ⅲ),故在030h內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);由圖可以知道反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多;答案:vvv;Ⅱ

2CH4g)+H2OgCOg)+3H2g),該反應(yīng)的△H=+206kJmol-1,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化圖為:;

答案:

3)將等物質(zhì)的量的CH4H2Og)充入1L恒容密閉容器,某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)k=27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10mol,根據(jù)平衡的三步計(jì)算可求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。

CH4g) + H2OgCOg)+3H2g

起始量(mol) x x 0 0

變化量(mol) 0.10 0.10 0.10 0.30

平衡量(mol) x-0.10 x-0.10 0.10 0.30

K===27

計(jì)算得到x=0.11mol

甲烷的轉(zhuǎn)化率=×100%≈91%;

答案:91%

(4)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·mol1

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol1

根據(jù)蓋斯定律①-②得到:CO2(/span>g)+3H2O(g)=CO(g)+2O2(g)+3H2(g) ΔH=+1008 kJ·mol1;

答案:CO2(g)+3H2O(g)=CO(g)+2O2(g)+3H2(g) ΔH=+1008 kJ·mol1。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 1.6 mol B. 2.8 mol

C. 2.4 mol D. 1.2 mol

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【題目】利用如下實(shí)驗(yàn)探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕。

下列說(shuō)法不正確的是

A. 上述正極反應(yīng)均為O2+4e-+2H2O=4OH-

B. 在不同溶液中,Cl是影響吸氧腐蝕速率的主要因素

C. 向?qū)嶒?yàn)④中加入少量(NH4)2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快

D. 在300 min內(nèi),鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液

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A.由圖1可知,T1<T2,該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.由圖2可知,該反應(yīng)m+n<p

C.3中,表示反應(yīng)速率v()>v()的是點(diǎn)3

D.4中,若m+n=p,則a曲線一定使用了催化劑

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【題目】一定條件下,反應(yīng)室(容積恒定為2 L)中有反應(yīng):A(g)+2B(g)=C(g)。

(1)能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母,下同)。

A.反應(yīng)中AB的物質(zhì)的量濃度之比為12

B.混合氣體總物質(zhì)的量不再變化

C.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化

D2v(A)=v(B)

(2)1 mol A(g)與2 mol B(g)在催化劑作用下在反應(yīng)室反應(yīng)生成C(g),A的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:

p1________(填“<”、“>”或“=”,下同)p2,正反應(yīng)的ΔH________0。

②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是________。

A.升高溫度 B.恒溫恒容再充入A

C.恒溫恒容再充入B D.恒溫恒容再充入1 mol C

(3)100 ℃時(shí)將1 mol A2 mol B通入反應(yīng)室,保持溫度不變,10 minC(g)的濃度為0.05 mol·L1,則10 minB的轉(zhuǎn)化率為________,此時(shí)v_______v(填“<”、“>”或“=”)。

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【題目】已知6.2克某有機(jī)物在氧氣中完全燃燒,其產(chǎn)物(100 )依次通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶、盛有堿石灰的干燥管全部被吸收后,洗氣瓶的質(zhì)量增加5.4克,干燥管的質(zhì)量增加8.8克。

1)計(jì)算確定該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式。_________________

2)相同條件下,若該有機(jī)物蒸氣相對(duì)氫氣的密度為31,計(jì)算確定該有機(jī)物的分子式。_________________

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2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,中心離子為鈷離子,分子中氮原子的雜化類型為___

3Li過(guò)度脫出易導(dǎo)致鋰電池結(jié)構(gòu)坍塌產(chǎn)生O2而爆炸。實(shí)驗(yàn)證實(shí)O2因具有單電子而成為順磁性分子。下列結(jié)構(gòu)式(黑點(diǎn)代表電子)中最有可能代表O2分子結(jié)構(gòu)的是__(填字母)。

A B C D

4)如圖為SiO2晶胞中Si原子沿z軸方向在xy平面的投影圖(即俯視投影圖),其中O原子略去,Si原子旁標(biāo)注的數(shù)字表示每個(gè)Si原子位于z軸的高度,則SiASiB的距離是______

5PCl5晶體的晶胞如圖所示,該晶體熔融時(shí)形成一種能導(dǎo)電的液體,實(shí)驗(yàn)測(cè)得其中含有一種正四面體陽(yáng)離子和一種正八面體陰離子,且P—Cl鍵的鍵長(zhǎng)只有198pm206pm兩種,試用電離方程式解釋PCl5熔體能導(dǎo)電的原因____,正四面體形陽(yáng)離子中鍵角大于PCl3的鍵角原因?yàn)?/span>_____。已知該晶體的晶胞邊長(zhǎng)為apm,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為__________g·cm3。

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【題目】中科院上海硅酸鹽研究所開(kāi)發(fā)出基于硫化銀()柔性半導(dǎo)體的新型高性能無(wú)機(jī)柔性熱電材料和器件,研究人員發(fā)現(xiàn)硒(Se)、碲(Te)元素固溶的薄片經(jīng)歷1000次反復(fù)彎曲后,電導(dǎo)率幾乎未發(fā)生變化,表明材料的性能受應(yīng)力影響較小,可滿足柔性可穿戴供電的要求;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)Ag的核外電子排布式是,則Ag在元素周期表中的位置是____。下列關(guān)于的電子排布式書(shū)寫(xiě)正確的是____(填標(biāo)號(hào))。

a b c

(2)乙硫醇()是一種含硫有機(jī)物,和醋酸銀可發(fā)生下列反應(yīng):

乙硫醇中S原子的雜化類型是______。乙酸中羧基碳原子的雜化類型是_____,乙酸中含有的鍵數(shù):鍵數(shù)=_____。

(3)CuAg為同族元素,熔點(diǎn):Cu________Ag(“>”“<”),原因是________________。

(4)S、Se、Te在元素周期表中與其他元素的位置關(guān)系如下圖所示,則Te、AsSe、Br的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________,的空間構(gòu)型為________

(5)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,其密度為,晶胞邊長(zhǎng)________pm(用含、的代數(shù)式表示,為阿伏加德羅常數(shù)的值)

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