19.化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用.⑴蘊藏在海底的“可燃冰 是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體.我國南海海底有極其豐富的“可燃冰 資源.①將“可燃冰 從海底取出.“可燃冰 將融化并放出甲烷氣體.請你所學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識加以解釋: . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用.氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料.
I.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景.現(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖實驗(圖中所用電極均為惰性電極):
(1)對于氫氧燃料電池中,下列表達不正確的是
CD
CD

A.a(chǎn)電極是負(fù)極,OH-移向負(fù)極
B.b電極的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.電池總反應(yīng)式為:2H2+O2
 點燃 
.
 
2H2O
D.電解質(zhì)溶液的pH保持不變
E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
(2)上圖裝置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液,當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,則此時上圖裝置中溶液的pH=
1
1
  (溶液體積變化忽略不計)
II氫氣是合成氨的重要原料.工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.20kJ?mol-1
(1)下列事實中,不能說明上述可逆反應(yīng)已達到平衡的是
②③
②③
(填序號)
①單位時間內(nèi)生成2n mol NH3的同時生成3n mol H2
②單位時間內(nèi)生成n mol N-H的同時生成n mol N≡N
③用N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1:3:2
④N2、H2、NH3的體積分?jǐn)?shù)不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
(2)已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉容器中進行,測得如下數(shù)據(jù):

時間(h)
物質(zhì)的量(mol)
0 1 2 3 4
N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算:
①反應(yīng)進行到2小時時放出的熱量為
27.66kJ
27.66kJ

②此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
4
27
4
27
(保留兩位小數(shù))
③反應(yīng)達到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化學(xué)平衡將向
正反應(yīng)
正反應(yīng)
  方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”、“不移動”).

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化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用.
(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀酷似冰的甲烷水合物.我國南海海底有豐富的“可燃冰”資源.取365g分子式為CH4?9H2O的“可燃冰”,將其釋放的甲烷完全燃燒生成CO2和H2O(l),可放出1780.6kJ的熱量,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ?mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ?mol-1

(2)甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料,又是一種新型的燃料,制取甲醇的傳統(tǒng)方法是采用CuO-ZnO/γ-Al2O3為催化劑,合成反應(yīng)為:CO+2H2
催化劑
.
加熱加壓
CH3OH.生產(chǎn)中一些工藝參數(shù)如圖所示.該反應(yīng)為
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).說明你作出判斷的依據(jù)
由圖知,不論在何種壓強下,都是溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率越小
由圖知,不論在何種壓強下,都是溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率越小

最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極加入甲醇,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子.該電池的正極反應(yīng)式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
.電池工作時,固體電解質(zhì)里的O2-
負(fù)
負(fù)
極推動.

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化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。

 (1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。

356g“可燃冰”(分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為  _______ 

(2)某種燃料電池,一個電極通入空氣,另一電極通入液化石油氣(以C4H10表示),電池的電解質(zhì)是摻入了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下傳導(dǎo)O2。

已知該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為:C4H10+2O2-4e=CO2+H2O,則該電池正極的電極反應(yīng)式為    _______    ,電池工作時,固體電解質(zhì)里的O2    _______    極移動。

(3)已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)    CO2(g)+H2(g)

       ①T℃時,在一定體積的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),發(fā)生反應(yīng)并保持溫度不變,各物質(zhì)濃度隨時間變化如下表:    T℃時物質(zhì)的濃度(mol/L)變化

時間 / min

CO

H2O(g)

CO2

H2

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時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時,改變某一條件后測得的。第4~5min之間,改變的條件是    _______    ,第5~6min之間,改變的條件是    _______    。T℃時該化 學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是    _______    。

②已知420℃時,該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為9。如果反應(yīng)開始時,CO和H2O(g)的濃度都是0.01 mol/L,則CO在此條件下的轉(zhuǎn)化率為    _______   

③397℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為12,請判斷該反應(yīng)的△H    _______    0(填“>”、“=”、“<”).

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化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。

(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-890.3 kJ/mol。

356g“可燃冰”(若分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為

             kJ。

(2)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如右圖所示,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2。該電解池中,銅電極接直流電源的       極;每生成1molCu2O,電路中通過的電子的數(shù)目為          ;該電解池的陰極反應(yīng)式為                 。

 

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化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用。
(1)蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H=-890.3 kJ/mol。
356g“可燃冰”(若分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為
            kJ。
(2)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如右圖所示,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2。該電解池中,銅電極接直流電源的       極;每生成1molCu2O,電路中通過的電子的數(shù)目為          ;該電解池的陰極反應(yīng)式為                 。

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一、選擇題(本題包括6小題,每小題4分,共24分。每小題只有一個選項符合題意)

1.B   2.C   3.B  4.A  5.D   6.A

二、選擇題(本題包括9小題,每小題4分,共36分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案只包括一個選項,多選時,該小題為0分;若正確答案包括兩個選項,只選一個且正確的給2分,選兩個且都正確的給滿分,但只要選錯一個該小題就為0分。)

7.AD  8.D  9.B  10.AC  11.BD  12.C  13.D   14.A  15.BC

三.(本題包括2小題,共22分)

16.⑴cd   ⑵①硫酸溶液、氫氧化鉀溶液    ②1┱4

(除第⑴小題4分外,其余每空2分,共8分)

17.⑴①溶液藍色恰好褪去所需的時間,吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量

②同時加入少量碘化鉀固體,用適量水使之完全溶解  將第一步所得溶液全部轉(zhuǎn)入1000mL的容量瓶中,定容,搖勻

⑵①800  ②抽氣速度過快,或裝置氣密性較差

③將50mL5×10-4mol/L的碘溶液的體積減小為5mL,并將廣口瓶改為試管

⑶④                                                 (每空2分,共14分)

四.(本題包括3小題,共30分)

18.⑴第三周期、ⅠA族   ⑵①C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O

②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2  ⑶       (每空2分,共8分)

19.⑴①該晶體是分子晶體,各分子間存在較弱的分子間作用力,故“可燃冰”熔沸點較低

②890.3 kJ?mol-1

⑵①O2+4e=2 O2?  向負(fù)極移動  ②固體碳(或炭粒)

⑶尋找新能源,提高燃料的燃燒效率等

(每空2分,共12分)

20.⑴H2O2     ⑵acdefgj  合成塔  ⑥  ⑶Fe4S5+8O22Fe2O3+5SO2

(除第⑵小題第2、3空1分外,其余每空2分,共10分)

 

五.(本題包括2小題,共20分)

21.⑴乙基    C9H12O3  ⑵與NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)

⑶                             (每空2分,共8分)

22.⑴加成反應(yīng)  ⑵⑥     保護B(或G)分子中的C=C不被氧化

 

⑶                               

 

⑷ HOOCCH2CHClCOOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O

 2CH3CH2CH2CH2OH+HOOCCH=CHCOOH

CH3(CH2)3OOCCH=CHCOO(CH2)3CH3+2H2O         (每空2分,共12分)

六.(本題包括2小題,共18分)

23.⑴CaCO3?MgCO3                                                   (4分)

⑵由于炭粉過量,則白云石分解后的產(chǎn)物與炭粉反應(yīng)完全,據(jù)氧元素守恒知,CaCO3?MgCO3→6CO,則V ==0.73am                    (4分)

24.⑴設(shè)乙烯總量為1mol,第①步反應(yīng)消耗乙烯為xmol,則第②步產(chǎn)生的CH3COOH為x?75%×80%=0.6x。

由反應(yīng)③知:=

即:x=  1-x=

故兩次投料比為=x:(1-x)=5:3。                                    (4分)

⑵n(CH2=CH2)==1×106mol

m(CH3COOCH=CH2)=1×106mol××75%×86g/mol=2.42×107g=2.42×104kg(3分)

⑶ 第①步消耗氧氣:n(O2)1=n(CH2=CH2)××=n(CH2=CH2)

第②步消耗氧氣:n(O2)2=n(CH2=CH2)××75%×=n(CH2=CH2)

第③消耗氧氣:n(O2)3=n(CH2=CH2)×=n(CH2=CH2)

n(O2)=n(CH2=CH2)+n(CH2=CH2)+n(CH2=CH2)=n(CH2=CH2)

n(空氣)=5×n(CH2=CH2)=n(CH2=CH2)

故:=                                              (3分)

注:答題中出現(xiàn)的其它合理答案均給分

 

 


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