题目列表(包括答案和解析)
物质 | △H(kJ/mol) |
H2(g) | -285.8 |
CO(g) | -283.0 |
CH4(g) | -890.3 |
4n |
4n-2na |
4n |
4n-2na |
物质 | △H(kJ/mol) |
H2(g) | -285.8 |
CO(g) | -283.0 |
CH4(g) | -890.3 |
(17分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式为:
CH4(g)+2O?2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ?mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ?mol-1
则356g“可燃冰”(分子式为CH4?9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出的热量为 。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:正极反应式:
O2+2CO2+4e-=2CO2-3,负极反应式 。
(3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:
T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间/min | CO(g) | H2O(g) | CO2(g) | H2(g) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | c1 |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | c2 |
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是 。T℃时该化学反应的平衡常数是 。
②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9,如果反应开始时,CO(g)和H2O(g)的浓度都是0.01mol/L,则CO在此条件下的转化率为 。
③397℃时,该反应的化学平衡常数为12,请判断该反应的△H 0(填“>、=、<”)。
(4)燃料电池中产生的CO2气体可以用碱液吸水得到Na2CO3和NaHCO3。常温下向20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。根据图象回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO-3、CO2-3(填:“能”或“不能”) 大量共存。②当pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为 ,此时溶液中c(HCO-3) c(Na+)(填“>、=、<”)。
(21分)(1)用50mL 0.55mol/L NaOH溶液和50mL 0.25mol/LH2SO4溶液来做中和热测定的实验,测得溶液在反应前后的温度变化为t1℃~t2℃ (t2>t1),混合后溶液的比热容为c = 4.18J/(g·℃),溶液的密度都近似为1g/mL,中和热△H=__________(填表达式,不用化简);若将H2SO4溶液换成相同物质的量浓度的CH3COOH溶液,测得的△H______填(“偏大”、“偏小”或“相同”);若将稀硫酸换成浓硫酸来做该实验,测得的△H_______(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(2)某高能化学物质N2H2内,氮元素的杂化类型为____,电子式为____,一个分子中有σ键 个 ,π 键 个。
(3).在密闭容器中进行可逆反应: CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),(正反应放热),达到平衡后,只改变其中一个条件,对平衡的影响是:
①增大容器的体积,平衡 移动(填“正向”“逆向”“不”),反应混合物的颜色 。(填“变深”“变浅”“不变”)
②容器体积不变:若通人CO2气体,平衡 移动,反应混合物的颜色 。若通人N2气体,平衡 移动,反应混合物的颜色 。③加入催化剂,平衡 移动。
(4)下表是几种常用燃料(1 mol)完全燃烧时放出的热量:
物质 | 炭粉(C) | 一氧化碳(CO) | 氢气(H2) | 甲烷(CH4) | 乙醇(C2H5OH) |
状态 | 固体 | 气体 | 气体 | 气体 | 液体 |
热量(kJ) | 392.8 | 282.6 | 285.8 | 890.3 | 1 367 |
①从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是________。
②写出管道煤气中的一氧化碳燃烧热的热化学方程式_______________________
③充分燃烧1mol表中各种燃料,排放出二氧化碳的量最多的是________。
④矿物燃料储量有限,而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略,我国开发利用的绿色能源有________等。
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