甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。
(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)
ΔH＝－566 kJ·mol－1。
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________________________。
(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是__________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)。
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
天天向上课时同步训练系列答案
阳光课堂同步练习系列答案科目：高中化学 来源： 题型：填空题
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋ O3(g)===IO－(aq)＋O2(g) ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)
HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为_________________________________，其反应热ΔH＝________。
(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3—(aq)，其平衡常数表达式为________。
(3) 为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如上图)，某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH，结果见下图和下表。
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
| 第1组 | O3＋I－ | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3＋I－＋Fe2＋ | 5.2 | 4.1 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；
图中变化过程哪些是吸热反应________（填序号）。
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一 CO（g）＋2H2（g）??CH3OH（g）
方法二 CO2（g）＋3H2（g）??CH3OH（g）＋H2O（g）
在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；
某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ（保留三位有效数字）。
（3）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO 已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g） ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g） ΔH＝－566 kJ·mol－1
TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g） ΔH＝＋141 kJ·mol－1
则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。
（4）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s） ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，
已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，
则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
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
则C的燃烧热ΔH＝________ kJ·mol－1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
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与CO2为反应的环境，依据所选反应设计成一个原电池，请写出该原电池的负极反应：______________________________________
_______________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中，反应前压强为p0，反应过程中压强用p表示，反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题：
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A．压强保持不变
B．气体密度保持不变
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0～2 min内，以c(N2)变化表示的平均反应速率为________。
③欲提高N2的转化率，可采取的措施有________。
A．向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B．分离出NH3
C．升高温度
D．充入氦气使压强增大
E．加入一定量的N2
(3)25 ℃时，BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的悬浊液中，c(CO32—)＝0.2 mol·L－1，如果加入等体积的Na2SO4溶液，若要产生BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________ mol·L－1。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：
过程Ⅰ可用如下反应表示：
①2CO2
2CO＋O2 ②2H2O===2H2＋O2 ③2N2＋6H2O4NH3＋3O2 ④2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2 ⑤2CO＋4H2O
________＋3O2
请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)请完成第⑤个反应的化学方程式：____________________。
(3)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。
(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：
| 共价键 | H—N | H—O | N≡N | O===O |
| 断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol－1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
（1）上图是1 mol NO2气体和1 mol CO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式： ；
已知：N2 (g)+2NO2 (g) 
4NO(g) △H=+292.3kJ·mol—1，
则反应： 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 的△H= ；
（2）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20 mol NO2和5 mol O2发生反应： 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)；已知体系中n(NO2)随时间变化如下表：
| t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
运用化学反应原理知识在工业生产中有重要意义。
（1） 工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为___________ _____。
（2）工业生产中用CO可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g)，ΔH＝－90.1 kJ·mol－1 在一定压强下，容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃时，该反应的化学平衡常数K＝_ ____(mol·L－1)－2；
③在其它条件不变的情况下，再增加a mol CO和2a molH2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）工业生产中用SO2为原料制取硫酸
①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式___ ____________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式____ ______。
（4）工业生产中用氨水吸收SO2
若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，写出该反应的离子方程式 ，所得溶液呈 性。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
（1）已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
（2）合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO)，分别在230 ℃、250 ℃和270 ℃进行实验，结果如下左图所示。其中270 ℃的实验结果所对应的曲线是_____（填字母）；当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时，对应的反应温度与投较比的关系是 。
（3）当投料比为1∶1，温度为230 ℃，平衡混合气体中，CH3OH的物质的量分数为 （保留1位小数）；平衡时CO的转化率 。
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科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（1）请回答下列问题：
①已知：①CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H= －283.0kJ·mol－1
②CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= －726.5kJ·mol－1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________；
②已知拆开1molH－H键、1molCl－Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ，则反应则反应：H2(g)+ Cl2(g)=2HCl (g) 的△H= 。
（2）已知25℃、101 kPa下，稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①则表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为： 。
②测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、 、 。
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