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已知部分物質的燃燒熱數(shù)據如表所示:
物質 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) 285.8
CO(g) 283.0
CH3CH2OH(l) 1365.5
葡萄糖(s) 2800
請回答下列問題:
(1)煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,該反應的化學方程式為
H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3

(2)利用煤的氣化產物CO和H2可以合成乙醇,則2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(l)+H2O(l)的△H=
-343.7kJ/mol
-343.7kJ/mol

(3)化學需氧量(COD)是重要的水質指標,其數(shù)值表示將1L水中的有機物氧化為CO2、H2O時所需消耗的氧氣的質量.科學家設想利用微生物燃料電池來處理某些污水,并進行發(fā)電,該設想已經在實驗室中獲得成功.但如果1L廢水中有機物(折算成葡萄糖)被氧化提供的化學能低于5.6kJ,就沒有發(fā)電的必要.則下列污水中,不適合用于微生物燃料電池發(fā)電的是
CE
CE
(填序號).
序號 A B C D E
污水類型 生活污水 印染 電鍍 造紙 硫酸工業(yè)廢水
COD值(mg/L) 520 870 20 960 120
分析:(1)H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,依據硫化氫是二元酸,碳酸根離子為二元弱酸的酸根,所以生成的兩種酸式鹽為NaHS、NaHCO3,配平書寫化學方程式;
(2)依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到,利用熱化學方程式計算得到所需熱化學方程式得到反應的焓變;
(3)化學需氧量(COD)是重要的水質指標,其數(shù)值表示將1L水中的有機物氧化為CO2、H2O時所需消耗的氧氣的質量,依據化學需氧量含義計算有機物被氧化提供的化學能結合葡萄糖的氧化反應的熱化學方程式計算需氧量,對比表中數(shù)據分析判斷;
解答:解:(1)煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,說明反應產物為硫氫化鈉和碳酸氫鈉,反應的化學方程式為:H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3;
故答案為:H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3;
(2)由3種物質的燃燒熱數(shù)據寫出相應的熱化學方程式;
①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,
③CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1365.5kJ/mol
依據蓋斯定律①×2+②-③得到  2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(l)+H2O(l)的△H=-343.7kJ/mol;
故答案為:-343.7kJ/mol;
(3)依據題意寫出葡萄糖氧化分解的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2800kJ/mol,則氧化提供的化學能等于5.6KJ時所需引起的質量m(O2)=
32g/mol×6×5.6kJ
2800kJ/mol
=0.384g,相當于384mg,由此可知選項CE符合題意;
故答案為:CE.
點評:本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用,依據化學方程式計算反應熱,結合圖表數(shù)據分析判斷應用,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

科學家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有實驗報道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應,生成的主要產物為NH3,反應的化學方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+O2(g).回答下列問題:
(1)進一步研究NH3生成量與溫度的關系,部分實驗數(shù)據見下表(光照、N2壓力1.0×105Pa、反應時間3h),則該反應的正反應為
吸熱
吸熱
反應(填“吸熱”或“放熱”)
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應速率慢.請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3生成量的建議:
升高溫度、增大N2的濃度
升高溫度、增大N2的濃度

(3)合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得.甲烷在高溫下與水蒸氣反應反應方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質的燃燒熱數(shù)據如下:
H2(g):△H=-285.8kJ?mol-1;
CO(g):△H=-283.0kJ?mol-1
CH4(g):△H=-890.3kJ?mol-1
已知1mol H2O(g)轉變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0kJ熱量.寫出CH4和H2O在高溫下反應的熱化學方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1

(4)有人設想尋求適合的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應物,以HCl--NH4Cl為電解質溶液制成新型燃料電池,請寫出該電極的正極反應式
N2+8H++6e-=2NH4+
N2+8H++6e-=2NH4+

(5)生成的NH3可用于制銨態(tài)氮肥,如(NH42SO4、NH4Cl,這些肥料顯
性,原因是(用離子方程式表示)
NH4++H2ONH3H2O+H+
NH4++H2ONH3H2O+H+
,使用時避免與
堿性
堿性
物質合施.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

合成氨生產技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業(yè)技術也產生了重大影響.合成氨反應的化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2(((NH3(g)△H=-92.2kJ/mol.合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得.

(1)在一容積固定的密閉容器中注入N2和H2兩種氣體,發(fā)生上述反應.在某溫度下達到平衡時各物質的濃度分別為c(H2)=9.00mol/L,c(N2)=3.00mol/L,c(NH3)=4.00mol/L,此溫度下該反應的平衡常數(shù)為
7.32×10-3
7.32×10-3

(2)三個相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應并達到平衡,氨的體積分數(shù)隨時間的變化如圖所示.下列說法正確的是
D
D
(填序號).
A.圖I可能是不同壓強對反應的影響,且P2>P1
B.圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響,且P1>P2
C.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2
D.圖Ⅱ一定是在同溫同壓下不同催化劑對反應的影響,且催化劑效果1>2
(3)將水蒸氣通過紅熱的炭即產生水蒸氣,化學方程式為:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ,△S=+133.7J/K該反應在低溫下能否自發(fā)
(填:能或否).
(4)甲烷在高溫下與水蒸氣反應反應方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質的燃燒熱數(shù)據如下表:
物  質 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0kJ熱量.寫出CH4和H2O在高溫下反應的熱化學方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1

(5)有人設想尋求合適的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應物,以HCl-NH4Cl為電解質溶液制取新型燃料電池.請寫出該電池的正極反應式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

合成氨生產技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業(yè)技術也產生了重大影響.合成氨反應的化學方程式為:N2(g)+3H2(g)?3NH3(g),△H=-92.2kJ/mol.合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得.我國合成氨工業(yè)目前的生產條件為:催化劑-鐵觸媒,溫度-400~500℃,壓強-30~50MPa.回答下列問題:
(1)合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30~50MPa的原因是
加壓有利于平衡正向移動,提高原料氣的轉化率
加壓有利于平衡正向移動,提高原料氣的轉化率
.從平衡移動原理分析,低溫有利于原料氣的轉化,實際生產中采用400~500℃的高溫,原因之一是考慮到催化劑的催化活性,原因之二是
增加反應速率,縮短達到平衡的時間
增加反應速率,縮短達到平衡的時間

(2)500℃、50MPa時,在容積為VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反應達平衡后測得平衡常數(shù)為K1,此時N2的轉化率為x.則K和x的關系滿足K=
4xV2
27n2(1-x)4
4xV2
27n2(1-x)4
.若溫度為400℃,平衡常數(shù)為K2,則K1
K2(填“<”、“=”或“>”)
(3)甲烷在高溫下與水蒸氣反應反應方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質的燃燒熱數(shù)據如下表:
物  質 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0kJ熱量.
①寫出CO燃燒的熱化學方程式
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1

②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=
-483.6
-483.6
kJ/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:

利用焦炭或天然氣制取廉價的CO和H2,再用于氨合成和有機合成是目前工業(yè)生產的重要途徑.回答下列問題:
(1)甲烷在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式為:CH4+H2O=CO+3H2.部分物質的燃燒熱數(shù)據如表:
物  質 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0kJ熱量.寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應的熱化學方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1

(2)500℃、50MPa時,在容積為V L的容器中加入1mol N2、3mol H2,,此時N2的轉化率為a.則平衡時NH3的濃度為
2a
V
mol/L
2a
V
mol/L

(3)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路線如下:

某化工廠已購得乙烯11.2t,考慮到原料的充分利用,反應②、③所需的CO和H2可由以下兩個反應獲得:
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2     CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
假設在生產過程中,反應①、②、③中各有機物的轉化率均為100%.且反應②中CO和H2、反應③中H2的轉化率都為80%,計算至少需要焦炭
3.0
3.0
噸、甲烷
4.0
4.0
噸,才能滿足生產需要.

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