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精英家教網(wǎng) > 高中化學(xué) > 題目詳情

能源問(wèn)題是當(dāng)前人類社會(huì)面臨的一項(xiàng)重大課題，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物質(zhì)，它們的燃燒熱依次為285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。請(qǐng)回答：
(1)已知CO和H₂在一定條件下可以合成甲醇：CO+2H₂=CH₃OH。則H₂與CO反應(yīng)生成CH₃OH的熱化學(xué)方程式為：                                       。
(2)如圖為某種燃料電池的工作原理示意圖，a、b均為惰性電極。

①使用時(shí)，空氣從      口通入(填“A”或“B”)；
②假設(shè)使用的“燃料”是甲醇，a極的電極反應(yīng)式為：                     ________________
③假設(shè)使用的“燃料”是水煤氣(成分為CO、H₂)用這種電池電鍍銅，待鍍金屬增重6.4 g，則至少消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下水煤氣的體積為     。

(1)CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(l) ΔH="-127.4" kJ/mol
(2)①B
②CH₃OH -6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
③2.24 L

解析

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N₂和O₂反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。
（2）二甲醚(CH₃OCH₃)是無(wú)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(guò)程包括以下四個(gè)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_(kāi)______________。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)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(lái)源： 題型：填空題

能源的開(kāi)發(fā)利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
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(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是________（填序號(hào)）。
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(yīng)的環(huán)境，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，請(qǐng)寫(xiě)出該原電池的負(fù)極反應(yīng)：_____________________________________。
（2）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）　ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，開(kāi)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(yīng)前壓強(qiáng)為P₀，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)用P表示，反應(yīng)過(guò)程中與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是__________________________（填字母代號(hào)，下同）。
A．壓強(qiáng)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(yīng)速率為_(kāi)_______________。
③欲提高N₂的轉(zhuǎn)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(qiáng)增大
E．加入一定量的N₂
（3）25℃時(shí)，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（CO₃^2-）＝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(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國(guó)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(yīng)時(shí)，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線如圖所示。

據(jù)此判斷：
①該反應(yīng)的ΔH________0（填“>”或“<”）。
②在T2溫度下，0～2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）＝________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí)，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，在上圖中畫(huà)出c（CO2）在T1、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。
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(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________（填代號(hào)）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)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(xiě)出CH4（g）催化還原N2O4（g）生成N2（g）、CO2（g）和H2O（g）的熱化學(xué)方程式：__________________________________________________________________
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。如圖是通過(guò)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(yīng)式為_(kāi)______________________________________。

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(xué) 來(lái)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(lái)________。
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_(kāi)_____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

請(qǐng)用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語(yǔ)填空。
（1）Na₂CO₃水解的離子方程式：                               ；
（2）H₂S電離方程式：                                        ；
（3）AlCl₃水解的離子方程式：                                 ；
（4）在25℃、101 kPa下，l g甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱55．6 kJ熱量，寫(xiě)出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                               ；
（5）堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極：                               ；
正極：                               。
（6）寫(xiě)出NaHCO₃溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H⁺)+c(Na⁺)=                               ；
c(Na⁺)=                               。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)　ΔH="a" kJ·mol^-1,平衡常數(shù)為K;反應(yīng)②CO(g)+1/2O₂(g)CO₂(g)　ΔH="b" kJ·mol^-1;反應(yīng)③Fe₂O₃(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO₂(g)　ΔH="c" kJ·mol^-1。測(cè)得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

(1)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①,CO₂的起始濃度為2 mol·L^-1,CO的平衡濃度為　　　　。
(2)反應(yīng)①為　　　　(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)700 ℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有　　　　(填序號(hào))。
A.縮小反應(yīng)器體積 B.通入CO₂ C.溫度升高到900 ℃ D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是　　　　(填序號(hào))(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T₁>T₂)。

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O₂(g)

2FeO(s)的ΔH=　　　　。
(6)請(qǐng)運(yùn)用蓋斯定律寫(xiě)出Fe(固體)被O₂(氣體)氧化得到Fe₂O₃(固體)的熱化學(xué)方程式:　。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（15分）資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。
（1）以CO₂與NH₃為原料可合成化肥尿素[CO(NH₂)₂]。已知：
①2NH₃（g）＋ CO₂（g）＝ NH₂CO₂NH₄（s）    △H ＝ -159.47 kJ·mol^-1
②NH₂CO₂NH₄（s）＝ CO(NH₂)₂（s）＋ H₂O（g） △H ＝ +116.49 kJ·mol^-1
③H₂O（l）＝ H₂O（g） △H ＝+88.0 kJ·mol^-1
試寫(xiě)出NH₃和CO₂合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                           。
（2）在一定條件下，二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下：
CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH＜0
①向一容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO₂和H₂，在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO₂：0.2mol·L^—1，H₂：0.8mol·L^—1，CH₄：0.8mol·L^—1，H₂O：1.6mol·L^—1，起始充入CO₂和H₂的物質(zhì)的量分別為         、          。CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為              。
②現(xiàn)有兩個(gè)相同的恒容絕熱（與外界沒(méi)有熱量交換）密閉容器I、II，在I中充入1 molCO₂,和4 molH₂，在II中充入1 mol CH₄和2 mol H₂O(g) ，300℃下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是                （填字母）。

A．容器I、II中正反應(yīng)速率相同

B．容器I、II中CH₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同

C．容器I中CO₂的物質(zhì)的量比容器II中的多

D．容器I中CO₂的轉(zhuǎn)化率與容器II中CH₄的轉(zhuǎn)化率之和小于1

（3）華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO₂零排放，其基本原理如圖所示：

①上述生產(chǎn)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式是。
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，陰極的電極反應(yīng)式為。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氮是一種地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義。
（1）下圖是1 mol NO₂和1 mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO過(guò)程中能量變化示意圖，寫(xiě)出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                 。

（2）已知：N₂(g)+ O₂(g)＝2 NO(g) △H＝＋180 kJ ? mol^-1
2NO(g)+2 CO(g)＝N₂(g) + 2 CO₂(g) △H＝－746 kJ ? mol^-1
則反應(yīng)CO(g) +O₂(g)＝CO₂(g)的 △H＝         kJ ? mol^-1。
（3）在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H ＜0，若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得NH₃的物質(zhì)的量為0.2 mol，平衡時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為     。
（4）在固定體積的密閉容器中，1.0×10³kPa時(shí)，發(fā)生反應(yīng) N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H＜0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常數(shù)K	51	K₁	K₂

① K₁ K₂（填寫(xiě)“＞”、“＝”或“＜”）
②下列各項(xiàng)能說(shuō)明上述合成氨反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填字母）。
a、容器內(nèi)N₂、H₂、NH₃的濃度之比為1:3:2
b、NH₃的濃度保持不變
c、容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d、混合氣體的密度保持不變

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