题目
题型:不详难度:来源:
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ/mol
CH4(g)+CO2(g) ===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ/mol
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
已知1g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为 。
该循环工艺过程的总反应方程式为 。
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,正极的电极反应式为 。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为 。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
答案
(1)CH4(g)+2H2O(g) ===CO2(g) +4H2(g) △H=165.0 kJ/mol (2分)
(2)4FeS2(s)+11O2(g) === 2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408 kJ/mol (2分)
2H2O+SO2===H2SO4+H2 (2分)
(3)CO(NH2)2+8OH--6e-===CO32-+N2↑+6H2O (2分)
(4)①NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-(2分)
②2H2O+O2+4e-===4OH- (2分)
(5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2 (2分) B
解析
试题分析:(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2 (g)△H=-206.2kJ•mol-1②CH4(g)+CO2 (g)═2CO(g)+2H2 (g)△H=-247.4kJ•mol-1由盖斯定律,①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0 kJ•mol-1,故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0 kJ•mol-1;
(2)根据题目信息,已知1g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,求得4mol FeS2完全燃烧放出3408 kJ热量,故方程式为4FeS2(s)+11O2(g) === 2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408 kJ/mol ;由反应物到最终产物,并根据原子,元素守恒可写为 2H2O+SO2===H2SO4+H2 ;
(3)由图可知,CO(NH2)2在阳极放电生成N2,C元素价态未变化,故还有碳酸钾生成与水生成,电极反应式为CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O,故答案为:CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
(4)①电池放电时,正极的电极要得到电子,反应式NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-(2分) ②据题意氧气要削耗掉,故反应2H2O+O2+4e-===4OH-
(5)令金属氢化物为RHx,金属R的相对分子质量为a,则X/(a+X)=0.077,即923x=77a,X为金属的化合价,讨论可得x=2,a=24,故该金属氢化物为MgH2,故反应方程式为2Mg2Cu+3H2==MgCu2+3MgH2,故答案为:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2.
核心考点
试题【(14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:CH4(g)+H2O(g) =】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.2912 kJ | B.2953 kJ | C.3236 kJ | D.3867 kJ |
据图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 ;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式 ;
上述分解反是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.8mol PCl5,反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5,其分解率α1等于 ;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5分解率α2,α2 α1(填“大于”,“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是 ;
(4)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= ;P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4 △H3 (填“大于”、“小于”或“等于”),原因是 。
(1)一定条件下,充入2 mol SO2(g)和2 mol O2(g),20 s后,测得SO2的体积百分含量为12.5%,则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为____,此时,该密闭容器内混合气体的压强是反应前的____倍。
(2)下面的叙述可作为判断(1)中可逆反应达到平衡状态依据的是(填序号)____。
①
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各气体的浓度都不再发生变化
(3)下图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系。则下列不同时间段中,SO3的百分含量最高的是( )
据图分析:你认为t3时改变的外界条件可能是 ;
t6时保持体积不变向体系中充人少量SO3,再次平衡后
SO2的体积百分含量比t6时 (填“大”“小”或“等于”)。
(4)下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时,向A容器中充入4 mol SO3(g),关闭K,向B容器中充入2 mol SO3(g),两容器分别发生反应。
已知起始时容器A和B的体积均为aL。试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L,容器B中SO3转
化率为____
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 __L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(5)已知单质硫的燃烧热为△H=-296kJ/mol,经测定由S(s)生成120gSO3(g)可放热592.5kJ,请写出SO2(g)氧化生成SO3(g)的热化学方程式____。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为_______________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体用溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的
化学方程式为__________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= ;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
________________(填字母代号)。
a.高温b.加入催化剂c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol•L) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②若加入CH3OH后,经l0min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=__________;该时
间内反应速率v(CH3OH)=__________________。
(1)工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103.7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是
A.采用高温 |
B.采用高压 |
C.寻找更高效的催化剂 |
D.减小体系内CO2浓度 |
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2.
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定,总反应进行到 min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示,则△H2 0(填“>” “<” 或 “=”)
(3)在温度70-95℃时,工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收,将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应,化学方程式为
②已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g).△H=180.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H= kJ·mol-1
(4)尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为 。
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