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        1. 【題目】工業(yè)上CO2、CH4等含碳化合物有著重要的應(yīng)用。

          1)科學(xué)家以CH4為原料來制備乙烯,同時得到氫氣。已知相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表所示,寫出甲烷制備乙烯的熱化學(xué)方程式:__

          物質(zhì)

          標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱/kJ·mol-1

          氫氣

          -285.8

          甲烷

          -890.3

          乙烯

          -1411.0

          2)在400℃時,向初始體積為1L的恒容密閉反應(yīng)器中充入1molCH4,發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡混合氣體中C2H4的體積分數(shù)為20.0%

          ①該溫度下,平衡常數(shù)K=__。

          ②若向該平衡體系中充入等物質(zhì)的量的CH4H2,則平衡將___(填正向移動逆向移動不移動無法確定),理由是__。

          3)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng)實現(xiàn)CO2的再利用。

          ①該電化學(xué)裝置屬于__(填原電池電解池)。

          ②該電池的Cu電極上發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為__。

          【答案】2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH=+202.0kJ·mol-1 0.25 不移動 反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為K=,上述平衡體系中c(CH4)=c(H2),充入等物質(zhì)的量的甲烷和氫氣,兩者濃度仍然相等,故Qc=K,平衡不移動 原電池 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

          【解析】

          1)按相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱寫熱化學(xué)方程式、運用蓋斯定律可寫出甲烷制備乙烯的熱化學(xué)方程式;

          2)按照初始體積為1L的恒容密閉反應(yīng)器中充入1molCH4、平衡混合氣體中C2H4的體積分數(shù)為20.0%

          ①通過三段式計算該溫度下的平衡常數(shù)K;

          ②若向該平衡體系中充入等物質(zhì)的量的CH4H2,通過濃度商與平衡常數(shù)的大小,判斷;

          3)結(jié)合圖示信息回答;

          ①該電化學(xué)裝置原電池;

          Cu電極上CO2轉(zhuǎn)化為CH4,可據(jù)此寫電極方程式為;

          1)已知:甲烷制備乙烯的化學(xué)方程式為:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),反應(yīng)可由②×2×2得到,根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)的焓變?yōu)?/span>ΔH =2ΔH 2ΔH 32ΔH 1=+202.5kJ/mol;

          答案為:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH=+202.0kJ·mol-1

          2)按照初始體積為1L的恒容密閉反應(yīng)器中充入1molCH4、平衡混合氣體中C2H4的體積分數(shù)為20.0%;

          ;

          答案為:0.25;

          ②由上計算可知,平衡體系中c(CH4)=c(H2)=0.5mol/L,若向該平衡體系中充入等物質(zhì)的量的CH4H2,則c(CH4)c(H2)仍然相等,可計算濃度商,Qc==K,則平衡不移動;

          答案為:不移動;反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為K=,上述平衡體系中c(CH4)=c(H2),充入等物質(zhì)的量的甲烷和氫氣,兩者濃度仍然相等,Qc=K,故平衡不移動;

          3)①結(jié)合圖示信息該裝置沒有外接電源,該電化學(xué)裝置為原電池;

          答案為:原電池;

          ②電池的Cu電極上CO2轉(zhuǎn)變成CH4,是還原反應(yīng),據(jù)此可寫電極方程式為CO2+8e-+8H+=CH4;

          答案為:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】Fe3+SCN形成的配離子顏色極似血液,常被用于電影特技和魔術(shù)表演;卮鹣铝袉栴}:

          1)寫出Fe3+的電子排布式:___________SCN的結(jié)構(gòu)式為________

          2)基態(tài)硫原子中,核外占據(jù)最高能級電子的電子云輪廓圖形狀為_________。硫的一種同素異形體分子式為S8,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中S原子的雜化軌道類型為______。S8易溶于二硫化碳的原因是__________________________________________________。

          3)已知立方氮化硼晶體內(nèi)存在配位鍵,則其晶體中配位鍵與普通共價鍵數(shù)目之比為______。原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,圖中aB的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0, 0, 0),則距離該B原子最近的N原子坐標(biāo)參數(shù)為_________

          4)單質(zhì)鐵的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,該堆積方式名稱為________。已知該晶胞的密度為ρ g/cm3,則鐵原子半徑的計算式為______________ pm。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】以活性炭為催化劑,可以將工業(yè)廢氣中的SO2催化氧化變?yōu)榱蛩,進而制得各種硫酸鹽,如硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。

          1)研究表明,SO2在活性炭上催化氧化的反應(yīng)機理可以表示為(*標(biāo)記的為吸附狀態(tài))

          Ⅰ.二氧化硫的吸附:SO2(g)SO2* ΔH1=a kJ·mol1

          Ⅱ.氧氣的吸附:O2(g)2O* ΔH2=b kJ·mol1

          Ⅲ.三氧化硫的氧化:SO2*+O*=SO3* ΔH3=c kJ·mol1

          Ⅳ.三氧化硫的脫附:SO3*SO3(g) ΔH4=d kJ·mol1

          根據(jù)上述反應(yīng)機理,寫出SO2在活性炭上催化氧化的熱化學(xué)方程式____。

          2)以硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]為原料通過下列流程可以制備晶體A。

          ①已知25 ℃時,[Fe(C2O4)3]3(aq)+SCN(aq)[Fe(SCN)]2(aq)+3C2O42-(aq),K1016。某研究小組同學(xué)欲檢驗晶體A中含有三價鐵,取少量晶體放入試管中,用蒸餾水充分溶解,向試管中滴入幾滴0.1 mol·L1KSCN溶液。請判斷上述實驗方案是否可行并說明理由:____

          ②某研究小組通過如下實驗步驟測定晶體A的化學(xué)式:

          步驟1:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910 0 g,干燥脫水至恒重,殘留物質(zhì)量為4.370 0 g

          步驟2:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910 0 g置于錐形瓶中,加入足量的3.000 mol·L1 H2SO4溶液和適量蒸餾水,用0.500 0 mol·L1 KMnO4溶液滴定,當(dāng)MnO4恰好完全被還原為Mn2時,消耗KMnO4溶液的體積為24.00 mL;(C2O42MnO4H+CO2↑+Mn2H2O)

          步驟3:將步驟1所得固體溶于水,加入鐵粉0.280 0 g,恰好完全反應(yīng)。

          通過計算確定晶體A的化學(xué)式(寫出計算過程)。_____________

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含Fe2O3等雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝如圖:

          對上述流程判斷正確的是(

          A.試劑X為稀硫酸或氫氧化鈉溶液

          B.反應(yīng)II中生成Al(OH)3的反應(yīng)為CO2+AlO2-+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-

          C.結(jié)合質(zhì)子(H+)的能力由強到弱的順序是AlO2-OH-CO32-HCO3-

          D.Al2O3熔點很高,工業(yè)上還可采用點解熔融AlCl3冶煉Al

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。已知:氣體分壓(p=氣體總壓(p×體積分數(shù)。下列說法正確的是(

          A.550℃時,若充入稀有氣體,v、v均減小,平衡不移動

          B.T℃時,反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為50%

          C.T℃時,若充入等體積的CO2CO,平衡不移動

          D.925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】煙氣脫硝技術(shù)是煙氣治理的發(fā)展方向和研究熱點。

          1)用NH3選擇性脫除氮氧化物,有如下反應(yīng):

          6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)

          已知化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

          化學(xué)鍵

          NO中的氮氧鍵

          N-H

          NN

          O-H

          鍵能(kJ·mol-1

          a

          b

          c

          d

          則該反應(yīng)的ΔH=__kJ·mol-1

          2)在汽車尾氣的凈化裝置中CONO發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO(g) ΔH=-746.8kJ·mol-1。

          實驗測得:v=k·c2(NO)·c2(CO),v=k·c(N2)·c2(CO2)k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))

          ①達平衡后,僅升高溫度,k增大的倍數(shù)__k增大的倍數(shù)(填)。

          ②若在1L的密閉容器中充入1molCO1molNO,在一定溫度下達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則=__。

          3)現(xiàn)利用反應(yīng)除去汽車尾氣中的NOxC(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ·mol-1。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng),催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率aNO)隨溫度的變化如圖所示。由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,原因是__。

          4)以連二硫酸根(S2O42-)為媒介,使用間接電化學(xué)法也可處理燃煤煙氣中的NO,裝置如圖所示:

          ①陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為__

          NO吸收轉(zhuǎn)化后的主要產(chǎn)物為NH4+,若通電時電路中轉(zhuǎn)移了0.3mole-,則此通電過程中理論上吸收的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__mL

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列關(guān)于元素金屬性、非金屬性的說法正確的是(

          A.的酸性強于,故非金屬性:

          B.第ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強的元素

          C.僅用溶液、溶液、溶液,無法驗證的金屬性強弱

          D.第ⅦA族元素的陰離子還原性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】鋰因其重要的用途,被譽為能源金屬推動世界前進的金屬

          1Li3N可由LiN2中燃燒制得.取4.164g 鋰在N2中燃燒,理論上生成Li3N__g;因部分金屬Li沒有反應(yīng),實際反應(yīng)后固體質(zhì)量變?yōu)?/span>6.840g,則固體中Li3N的質(zhì)量是__g(保留三位小數(shù),Li3N的式量:34.82

          2)已知:Li3N+3H2O→3LiOH+NH3.取17.41g純凈Li3N,加入100g水,充分攪拌,完全反應(yīng)后,冷卻到20℃,產(chǎn)生的NH3折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是__L.過濾沉淀、洗滌、晾干,得到LiOH固體26.56g,計算20℃時LiOH的溶解度__.(保留1位小數(shù),LiOH的式量:23.94

          鋰離子電池中常用的LiCoO2,工業(yè)上可由碳酸鋰與堿式碳酸鈷制備.

          3)將含0.5molCoCl2的溶液與含0.5molNa2CO3的溶液混合,充分反應(yīng)后得到堿式碳酸鈷沉淀53.50g;過濾,向濾液中加入足量HNO3酸化的AgNO3溶液,得到白色沉淀143.50g,經(jīng)測定溶液中的陽離子只有Na+,且Na+1mol;反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體被足量NaOH溶液完全吸收,使NaOH溶液增重13.20g,通過計算確定該堿式碳酸鈷的化學(xué)式__,寫出制備堿式碳酸鈷反應(yīng)的化學(xué)方程式__

          4Co2(OH)2CO3Li2CO3在空氣中保持溫度為600800℃,可制得LiCoO2,已知: 3Co2(OH)2CO3+O2→2Co3O4+3H2O+3CO2;4Co3O4+6Li2CO3+O2→12LiCoO2+6CO2

          按鈷和鋰的原子比11混合固體,空氣過量70%,800℃時充分反應(yīng),計算產(chǎn)物氣體中CO2的體積分數(shù)__.(保留三位小數(shù),已知空氣組成:N2體積分數(shù)0.79O2體積分數(shù)0.21

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】酸堿中和滴定原理也用在其他物質(zhì)滴定,例如:下面是某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對草酸晶體進行的探究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。該組同學(xué)研究課題是:探究測定草酸晶體(H2C2O4·xH2O)中的x值通過查閱資料知得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液進行滴定。2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

          學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了滴定的方法測定x值。

          ①稱取2.52 g純草酸晶體,將其配制成100.00 mL水溶液為待測液。

          ②取25.00 mL待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4。

          ③用濃度為0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,達到終點時消耗20.00 mL。問:

          (1)通過上述數(shù)據(jù),計算x=_____________。

          (2)滴定終點時俯視滴定管刻度,則由此測得的x值會_______(偏大、偏小不變”)

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          同步練習(xí)冊答案