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(1)已知NO2、N2O4的結(jié)構(gòu)式分別為、, NO2中氮氧鍵的鍵能為466 kJ·mol-1,N2O4中N-N鍵鍵能為167 kJ·mol-1,氮氧鍵的鍵能為438.5 kJ·mol-1,寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式 ;
(2)某種高能充電電池使用吸收H2后的儲氫合金(用MH表示)作電池負(fù)極材料,NiO(OH)作正極材料,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,負(fù)極的電極反應(yīng)為:MH+OH--e-= M+H2O,電池充放電時的總反應(yīng)為:Ni(OH)2+M NiO(OH)+MH
① 電池放電時,正極的電極反應(yīng)式為 ;
② 充電完成時Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH),若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2,同時擴(kuò)散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,此時陰極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為: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
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_______________________________
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。
①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是______________________________
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度________;
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有________(忽略水解);
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
(1)合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2 mol NH3,放出92.2 kJ熱量。
① 工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是 。
② 若起始時向容器內(nèi)放入2 mol N2和6 mol H2,達(dá)平衡后放出的熱量為Q,則
Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③ 已知:
1 mol N-H鍵斷裂吸收的能量約等于_______kJ。
(2)工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
X、Y、Z、W均為10電子的分子或離子。X有5個原子核。通常狀況下,W為無色液體。它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,請回答:
(1)工業(yè)上每制取1molZ要放出46.2 kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
(2)工業(yè)制取Z的化學(xué)平衡常數(shù)K與T的關(guān)系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 | …… |
K/(mol·L—1)—2 | 4.1×106 | K1 | K2 | …… |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 =" +172.5" kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖A所示,則該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖B所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KⅡ(填“>” 或“<”)。
(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為 。當(dāng)氨碳比=3,達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為 。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應(yīng)的方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請認(rèn)真觀察下圖,然后回答問題。
(1)圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)已知拆開1mol H—H鍵、1mol I—I、1mol H—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol 碘反應(yīng)生成HI會________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學(xué)反應(yīng)過程中,是將______轉(zhuǎn)化為________。
(3)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是________,屬于吸熱反應(yīng)的是________。
①物質(zhì)燃燒
②炸藥爆炸
③酸堿中和反應(yīng)
④二氧化碳通過熾熱的碳
⑤食物因氧化而腐敗
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)
⑦鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應(yīng):①C(s)+CO2(g)??2CO(g) ΔH1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH3;
上述反應(yīng)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系為__________________________________。
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為
2CH4(g)+3O2(g) 2CO(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 038 kJ·mol-1。
工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同):
①X在750 ℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
②Y在600 ℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③Z在440 ℃時催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是________(填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是________________________________________________________;
(3)請畫出(2)中反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖,并進(jìn)行必要標(biāo)注。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
(1)寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式 。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖:
①在其他條件不變時,請?jiān)谏蠄D中畫出平衡時CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。
②某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是 ;
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是 ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
(3)最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状。甲醇可制作燃料電池,寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式__ 。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,此時可觀察到的現(xiàn)象是 ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入 (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》將于2016年1月1日在我國全面實(shí)施。據(jù)此,環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)日報(bào)和實(shí)時報(bào)告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指標(biāo),為公眾提供健康指引,引導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐用窈侠戆才懦鲂泻蜕睢?br />(1)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體,用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生NO的原因________________________________________
(2)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;該反應(yīng)的ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中,在不同條件下反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。
①計(jì)算產(chǎn)物N2在6~9 min時的平均反應(yīng)速率v(N2)=________mol·L-1·min-1;
②第12 min時改變的反應(yīng)條件為________(填“升溫”或“降溫”);
③計(jì)算反應(yīng)在第24 min時的平衡常數(shù)K=________。若保持溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.060 mol,平衡將________移動(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)環(huán)境監(jiān)測中還可用沉淀法測定空氣中含有較高濃度SO2的含量,經(jīng)查得一些物質(zhì)在20 ℃的數(shù)據(jù)如下表:
溶解度(S)/g | 溶度積(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaSO3 | BaSO3 |
0.160 | 3.89 | 6.76×10-3 | 5.48×10-9 |
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