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(1)已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ?mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ?mol-1

(2)已知t℃时,KW=1.0×10-13,则t℃(填“>”、“<”或“=”)
25℃,在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的硫酸bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),欲使混合溶液的pH=2,则a:b=
9:2
9:2

(3)若向0.01mol?L-1的氨水中加入等体积PH=2的盐酸溶液(忽略溶液体积的变化),所得混合溶液中:c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=
0.005
0.005
mol?L-1
(4)若某溶液由两种相同物质的量浓度的溶液等体积混合而成,其中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),这两种溶液的溶质是
NH3?H2O NH4Cl
NH3?H2O NH4Cl
分析:(1)依据盖斯定律,利用热化学方程式计算得到所需热化学方程式;
(2)根据温度对水的电离的影响分析;根据在t℃时氢氧化钠溶液和硫酸溶液的pH分别计算出氢氧根离子、氢离子浓度,然后根据反应后的溶液中氢氧根离子浓度计算出二者体积比;
(3)溶质为氯化铵,由电荷守恒来分析;
(4)由两种相同物质的量浓度的溶液混合而成,其中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,溶液可能为氯化铵和氨水或氯化铵和盐酸,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则溶液为碱性,以此来分析;
解答:解:(1)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ?mol-1
依据盖斯定律①×2-②得到:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165 kJ?mol-1
故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165 kJ?mol-1
(2)升高温度促进水的电离,水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大,所以Kw增大,已知KW=1.0×10-13,则t大于25;
在t℃时将pH=11的NaOH溶液中,n(OH-)=0.01a mol,
pH=1的H2SO4溶液H2SO4中,n(H+)=0.1b mol,根据混合后溶液pH=2,得10-2=
0.1b-0.01a
a+b
,解得a:b=9:2,
故答案为:>;9:2;
(3)0.01mol/L的氨水,向其中加入等体积pH=2的盐酸溶液生成0.005mol/LNH4Cl溶液,则由电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)=0.005mol/L,
故答案为:0.005;
(4)M由两种相同物质的量浓度的溶液混合而成,其中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,溶液可能为氯化铵和氨水或氯化铵和盐酸,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则溶液NH4Cl和NH3?H2O,
故答案为:NH4Cl和NH3?H2O.
点评:本题考查了盖斯定律的应用、离子浓度大小的比较、水解、电离及有关溶液中离子浓度的计算,综合性较强,难度较大,注重对常考考点的考查.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?济南二模)氢气是一种清洁能源,又是合成氨工业的重要原料.
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol
甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ/mol

(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.
某温度下,把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的密闭容器内,10min时反应达到平衡状态,测得氮气的平衡转化率为60%,则10min内的平均反应速率v(H2)=
0.18
0.18
mol/(L?min),该温度下该反应的平衡常数K=
3.6(mol/L) -2
3.6(mol/L) -2

欲增大氮气的平衡转化率,可采取的措施有
增加氢气的浓度或分离出氨气或降温
增加氢气的浓度或分离出氨气或降温
(写一种措施即可).
(3)图所示装置工作时均与H2有关.

①图1所示装置中阳极的电极反应式为
MnO42--e-=MnO4-
MnO42--e-=MnO4-

②图2所示装置中,通入H2的管口是
d
d
(选填字母代号).
③某同学按图3所示装置进行实验,实验结束后,将玻璃管内固体物质冷却后,溶于稀硫酸,充分反应后,滴加KSCN溶液,溶液不变红,再滴入新制氯水,溶液变为红色.该同学据此得出结论:铁与水蒸气反应生成FeO和H2.该结论
不严密
不严密
(填“严密”或“不严密”),你的理由是
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
(用离子方程式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径.
(1)已知:CH4(g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O (l)△H=-890.3kJ?mol-1     ①
H2(g)+1/2O2 (g)=H2O (l)△H=-285.8kJ?mol-1 ②
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1 ③
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1 ④
反应CH4(g)+H2O(g)
 高温 
.
 
  CO(g)+3H2(g),△H=
+206.1
+206.1
kJ?mol-1.标准状况下33.6L甲烷高温下与水蒸气完全反应生成CO和H2,反应过程中转移
9
9
mole-,放出
309.15
309.15
kJ热量.
(2)一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).不同温度时甲烷的物质的量随时间变化曲线如图所示.根据题意完成下列各题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
,降低温度,K值
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②在300℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
2nA/5tAmol?(L?min)-1
2nA/5tAmol?(L?min)-1
.(用相关符号和数据表示)
③判断该可逆反应达到平衡状态的标志是
bd
bd
.(填字母)
a.CH3OH的生成速率与CO的消耗速率相等   b.容器中气体的压强不变
c.容器中混合气体的密度保持不变           d.CO百分含量保持不变
e.CO和CH3OH浓度相等
④欲提高H2的转化率,下列措施可行的是
c
c
.(填字母)
a.向容器中再充入Ar    b.改变反应的催化剂
c.向容器中再充入CO                      d.升高温度.

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲醇被称为21世纪的新型燃料,甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,
代替日益供应紧张的燃油.
(1)已知:①CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g)△H1=+206.2kJ?mol-1
②CH4(g)+
12
O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H2=-35.4kJ?mol-1
③CH4(g)+2H2O (g)=CO2(g)+4H2(g)△H3=+165.0kJ?mol-1
CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为
 

(2)合成气中的H2可用于生产NH3,在进入合成塔前常用Cu(NH32Ac溶液来吸收其中的CO,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是:
Cu(NH32Ac+CO+NH3[Cu(NH33]Ac?CO△H<0,Cu(NH32Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是
 
,该反应的△S
 
0(填“>”、“=”或“<”)
(3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应A:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应B:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2<0
①对于反应A,某温度下,将4mol CO2和12mol H2,充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO2)=0.5mol?L-1,则该温度下该反应的平衡常数
 

②对于反应B,若容器容积不变,下列措施可提高CO的转化率是
 

A.降低温度                              B.增加CO的量
C.充入He,使体系总压强增大             D.再充入1mol CO和2mol H2
(4)某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极,氢氧化钾作电解质溶液.其工作时负极的电极反应式可表示为
 

(5)用上述碱性甲醇-空气燃料电池电解硫酸钠溶液(均为铂电极),标准状况下阳极得到VL的气体,计算消耗甲醇的质量为
 
g.

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年湖北省黄冈市高三4月调研考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),试回答下列问题。

(1)已知:① CH4(g)+3/2 O2(g) CO(g)+2H2O(g)△Hl

② H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H2

则CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△H=____      (用含△H1,△H2的式子表示)

(2)一定条件下反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图,且T2>T1, 则上述反应的△H____     0(填“<”、“>”、“=”,下同),A、B处对应平衡常数(KA、KB)的大小关系为KA____        KB

(3)维持温度T2,将0.04 mol CH4和0.04mol H2O(g)通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,平衡时达到B点,测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____   ,下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_    ___

a.容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1:1:1:3

b.容器的密度恒定

c.容器的压强恒定

d.3υ(CO)=υ((H2

(4)在上述B点平衡基础上,向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体,使之在C点重新达平衡,此时测得CO有0.03mol,则a=____         

 

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