(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol1
已知合成氨反應(yīng)是一個反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng),在某一定條件下,N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%,要想通過該反應(yīng)得到92.2  kJ的熱量,至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量為________ mol。
(2)肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時:
正極的電極反應(yīng)式:__________________________,
負(fù)極的電極反應(yīng)式:__________________________。
(3)如圖是一個電解過程示意圖。

①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是:_______________________
②假設(shè)使用肼-空氣燃料電池作為該過程中的電源,銅片質(zhì)量變化為128 g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。
(1)10
(2)O2+4e+2H2O=4OH
N2H4+4OH-4e=4H2O+N2
(3)①Cu2+2e=Cu ②112
(1)據(jù)熱化學(xué)方程式可知,1 mol N2完全反應(yīng)才能得到92.2  kJ的熱量,而N2
轉(zhuǎn)化率為10%,則實際需要投入10 mol N2才能轉(zhuǎn)化1 mol N2。
(2)肼-空氣燃料電池中,O2在正極放電,生成OH
(3)電解池中,Cu做陽極,自身放電生成Cu2,由電子守恒得Cu~O2~2e,n(Cu)
=2 mol,消耗n(O2)=1 mol,則V空氣=112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知298K時下述反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù):C(s)+1/2 O2(g)=CO(g) △H1 = -110.5kJ·mol-1
C(s)+O2 (g)=CO2(g), △H2= -393.5kJ/mol 則 C(s)+CO2(g)="2CO(g)" 的△H為
A.283. kJ·mol-1B.+172.5 kJ·mol-1
C.-172.5 kJ·mol-1D.-504 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

平衡是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容。按要求回答下列問題:
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常數(shù)為K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常數(shù)為K2
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示);此反應(yīng)該溫度下的平衡常數(shù)K=______(用K1和K2表示)。
(2)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g),該反應(yīng)在3L密閉容器中,在兩種不同的條件下進(jìn)行反應(yīng),A、B的起始物質(zhì)的是分別為3.0mol和6.0mol,其中實驗I的條件為T1℃。A的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

①實驗Ⅱ可能改變的條件是_______________。
②T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(用分?jǐn)?shù)表 示),達(dá)到平衡時,A的反應(yīng)速率為____。
(3)已知HCN溶液的電離平衡常數(shù)Ka=10-5mol?L-1,c平衡(HCN)≈c起始(HCN),水的電離可不計,則此溫度下0.1 mol?L-1的HCN溶液的pH=_________。
(4)對于0.1mol?L-1 Na2CO3溶液,該溶液中離子濃度由大到小的順序是______,向該溶液中加水稀釋的過程中,c(H2CO3)逐漸____(填“增大”“不變”或“減小”, 下同) ,c(H2CO3)/ c(CO32)逐漸______。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

面對目前世界范圍內(nèi)的能源危機(jī),甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol1
②CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol1
寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)在容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡時的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,達(dá)到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)________。
(3)已知在T ℃時,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c(CO)=1 mol·L1,c(H2O)=1 mol·L1,某時刻經(jīng)測定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)________(填“已經(jīng)”或“沒有”)達(dá)到平衡,原因是_________________________________________________
此時刻v________v(填“>”或“<”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時,往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=    (填計算結(jié)果)。
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T1   300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
(3)氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計成“氨氣-氧氣”燃料電池,則通入氨氣的電極是         (填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。
(4)用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸,但尾氣中的NOx會污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退磻?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= -1160kJ·mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                                       。
(5)某研究小組在實驗室以“Ag-ZSM-5”為催化劑,測得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。據(jù)圖分析,若不使用CO,溫度超過775K,發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低,其可能的原因為                                   ;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一,科學(xué)家們在嘗試用更科學(xué)的方法將NOx轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì),從而減少汽車尾氣污染。
(1)壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1<0
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3         。(用△H1和△H2表示)
(2)在恒壓下,將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)③,在不同溫度、不同投料比時,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)]
400 K
500 K
600 K
1
60%
43%
28%
2
45%
33%
20%
 
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=         。
②若溫度不變,提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比,則K將         。(填“增大”、“減小”或“不變”。)
③400 K時,將投料比為1的NO2和CH4的混合氣體共0.04 mol,充入一裝有催化劑的容器中,充分反應(yīng)后,平衡時NO2的體積分?jǐn)?shù)        。
(3)連續(xù)自動監(jiān)測氮氧化物(NOx)的儀器動態(tài)庫侖儀的工作原理示意圖如圖1

圖1                                    圖2
①NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式:                                。
②收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V(NO)︰V(NO2)=   
(4)在容積相同的兩個密閉容器內(nèi) (裝有等量的某種催化劑) 先各通入等量的CH4,然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下,同時分別發(fā)生②③兩個反應(yīng):并在t秒時測定其中NOx轉(zhuǎn)化率,繪得圖象如圖2所示:
①從圖中可以得出的結(jié)論是
結(jié)論一:相同溫度下NO轉(zhuǎn)化效率比NO2的低
結(jié)論二:在250℃-450℃時,NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,450℃-600℃時NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小
結(jié)論二的原因是                                                    
②在上述NO2和CH4反應(yīng)中,提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_________。(填編號)
A.改用高效催化劑     B.降低溫度     C.分離出H2O(g)       D.增大壓強(qiáng)
E.增加原催化劑的表面積   F.減小投料比[n(NO2) / n(CH4)]

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

2013年初,全國各地多個城市都遭遇“十面霾伏”,造成“陰霾天”的主要根源之一是汽車尾氣和燃煤尾氣排放出來的固體小顆粒。
汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷:

(1)該反應(yīng)為       反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”):在T2溫度下,0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(N2)=         ;(2)當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時,增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在答題卡上畫出 c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
(3)某科研機(jī)構(gòu),在t1℃下,體積恒定的密閉容器中,用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度(具體數(shù)據(jù)見下表,CO2和N2的起始濃度為0)。
時間/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/xl0-4mol L-1
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)/xl0-3mol L-1
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
 
t1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=              ,平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)為           。
(4)若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是      (填代號)。(下圖中v、K、n、m分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和質(zhì)量)

(5)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)   △H=-867.0kJ ? mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g)                   △H=-56.9kJ ? mol-1
H2O(g) = H2O(l)                          △H=-44.0kJ ? mol-1
寫出CH4催化還原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式           。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ.處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol­-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)=N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3=-867kJ·mol-1
則△H2                 。
Ⅱ.化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一,反應(yīng)為   C(s) + H2O(g)= CO(g) + H2(g),
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                    。 800℃時,將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中,發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變,t2時再向容器中充入CO、H2各1mol,平衡將     移動(填“向左”、 “向右”或“不”)。t2時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化,則改變的條件可能是       (填符號)。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

(2)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時又能制得氫氣,具體流程如下:

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                        。
②用化學(xué)平衡移動的原理分析,在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是               。
Ⅲ.開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示:

通入a氣體的電極是原電池的     (填“正”或“負(fù)”),
其電極反應(yīng)式為                  。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(ΔH),化學(xué)反應(yīng)的ΔH等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。
化學(xué)鍵
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
鍵能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
 
請回答下列問題:
(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“>”或“<”)。
SiC    Si;SiCl4    SiO2。 
(2)如圖立方體中心的“”表示硅晶體中的一個原子,請在立方體的頂點(diǎn)用“”表示出與之緊鄰的硅原子。

(3)工業(yè)上用高純硅可通過下列反應(yīng)制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=   kJ/mol。 

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