面对能源枯竭的危机,提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的主要方向。
(1) “生物质”是由植物或动物生命体衍生得到的物质的总和。生物质能主要是指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量.秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵之后,便可以产生沼气,利用沼气是解决人类能源危机的重要途径之一。下面说法不正确的是( )
| A.利用生物质能就是间接利用太阳能,生物质能是可再生能源 |
| B.生物质能是解决农村能源的重要途径之一 |
| C.生物质能的缺点是严重污染环境 |
| D.若建立沼气发电站,则可以实现把生物质能转化为电能 |
(2)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为 -890.3 KJ·mol-1、-285.8 KJ·mol-1、-283.0 KJ·mol-1,则该重整的热化学方式为 ;
(3)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
C(s) +CO2(g )
2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:已知气体分压(P分 )=气体总压(P总 )×体积分数,则925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数= 。T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡 (填“正向移动、逆向移动、不移动”)。

(4)如下图是一个二甲醚(CH3OCH3)燃料电池工作时的示意图,
①若乙池为粗铜的电解精炼,电解质为硫酸铜,则N电极材料为 。
②若乙池中M、N为惰性电极,电解质为足量硝酸银溶液,写出乙池中电解的化学方程式 。乙池中某一电极析出金属银2.16g时,溶液的体积为200mL,则常温下乙池中溶液的pH为 。
③通入二甲醚的铂电极的电极反应式为 。若该电池的理论输出电压为1.0V,则该电池的能量密度= kW·h·kg-1(结果保留小数点后一位).(能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×106J,法拉第常数F=9.65×l04C·mol-1 )。
甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH<0。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(液态)完全燃烧后,恢复到原状态放热Q kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上利用甲醇制备氢气常用的方法之一是甲醇蒸气重整法。此方法当中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g),说明该反应能自发进行的原因 。
(3)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如右图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5 mol/L H2SO4 溶液。
①通入气体a的电极是电池的______________(填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______________;
②当电池中有2 mole-发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为__________________(忽略气体的溶解,假设反应物完全耗尽)。
(1)CH3OH是一种可燃性的液体。
已知:① CH3OH (g)+H2O (l)=CO2 (g)+3H2 (g);△H= +93.0KJ·mol-1
② CH3OH (g)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g);△H= -192.9KJ·mol-1
③ CH3OH (g)= CH3OH (l);△H= -38.19KJ·mol-1
则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为
(2)燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,CH3OH—空气燃料电池是一种碱性(20%—30%的KOH溶液)燃料电池。电池放电时,负极的电极反应式为 。
(3)右图是一个电解过程示意图,假设使用CH3OH—空气燃料电池作为本过程中的电源,其中a为电解液,X和Y是两块电极板。
①若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,Y极板上发生的电极反应式为: 。
②若X、Y分别为石墨和铜,a为CuSO4溶液,铜片的质量变化128g,则CH3OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积分数为20%)
(4)已知高锰酸钾能氧化甲醇,也能氧化草酸。查阅资料,乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸。
①请配平该反应的离子方程式:
______MnO4-+______H2C2O4+______===____Mn2++______CO2↑+______。
②某兴趣小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________________(用离子符号表示)。
(1) 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH= —99kJ/mol。
请回答下列问题:
①图中A点表示:
C点表示:
E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
②图中△H= 。
( 2 )由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式:
②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g) +
O2(g) = H2O( l )的ΔH= 。氢气的燃烧热为ΔH= 。
(1)已知:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=" -a" kJ•mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 =" -b" kJ•mol-1
③ CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H3 =" -c" kJ•mol-1
计算甲醇蒸气的标准燃烧热
=
(2)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
①利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 溶液(填化学式),阳极电极反应式为 ,电解过程中Li+向 电极迁移(填“A”或“B”)。
②利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。
A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素。
请用化学用语回答:
(1)推断B元素在元素周期表中的位置,写出C的单质的电子式。
(2)A与D形成的18电子的化合物与FD2化合生成一种强酸,其化学方程式为。
(3)E、F、G三种元素所形成的简单离子,其离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。
(4)用电子式表示化合物E2F的形成过程。
(5)下图为某新型发电装置示意图,其负极电极反应为。
(6)在101 kPa、25℃下,16 g 液态C2A4在D2中完全燃烧生成气体C2,放出312 kJ热量,则C2A4和D2反应的热化学方程式为。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)写出CO燃烧的热化学方程式_____ ________;
(2)写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
①温度升高该反应的平衡常数 (增大、减小、不变)
②B过程用H2表示该反应的化学反应速率是 mol·L-1·min-1
(4)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,总反应为:CH3OH+3/2O2+2OH-==CO32-+3H2O,负极的反应式为 。
Ⅰ、(1)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.0 kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)===4H2O(l)+3CO2(g) ΔH=-2220.0 kJ/mol
①已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ· mol-1,写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式:
_________________________________________。
②实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧生成液态水时放热6262.5 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是______________。
(2)已知:P4(白磷,s)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH=-2983.2 kJ/mol
P(红磷,s)+
O2(g)===
P4O10(s) ΔH=-738.5 kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式____________________________________
相同状况下,能量较低的是________;白磷的稳定性比红磷(填“高”或“低”)。
Ⅱ、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式_____________________________。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是;表示反应中和热ΔH="-" 57.3 kJ·mol-1的是。(填“ΔH1”、“ΔH2”和“ΔH3”等)
| A.C(s)+1/2O2(g) = CO(g)ΔH1 |
| B.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)ΔH2 |
| C.C(s)+O2(g)= CO2(g)ΔH3 |
D. Ba(OH)2(aq)+ H2SO4(aq) = BaSO4(s)+H2O(l)ΔH4 |
E.NaOH(aq)+HCl(aq) = NaCl(aq)+H2O(l)ΔH5
F.2NaOH(aq)+H2SO4(aq) = Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH6
(2)在25℃、101kPa下,16.0g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.0kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。
(3)化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量),下表是部分化学键的键能数据:
| 化学键 |
P—P |
P—O |
O==O |
P==O |
| 键能kJ/mol |
a |
360 |
500 |
434 |

已知白磷(P4)的燃烧热为2378kJ/mol,白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如上图所示,则上表中a=(保留到整数)。
已知下列反应:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H1 =" –221" kJ/mol
②CO(g)+
O2(g)=CO2 (g)△H2 =" –283" kJ/mol
③ 稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H3 =" –57.3" kJ/mol
请回答下列问题:
(1)碳(C)的燃烧热为。
已知碳的两种同素异形体的转化:C(s,金刚石) = C(s,石墨) △H =" –1.9" kJ/mol
则从能量角度判断:稳定性更大的是(填名称)
(2)写出能表达反应③意义的一个热化学方程式
若稀醋酸与氢氧化钠稀溶液恰好反应的中和热为△H4,则△H3△H4(填“>”,“=”或“<”)
化学链燃烧是将燃料与载氧体再被空气氧化再生,以实现较低温度下燃烧的过程。该过程具有无火焰、低污染、高效率的特点。
(1)用煤作燃料时,需要先用H2O或CO2将煤转化为燃料气。950℃时,焦炭被H2O氧化后产物的体积分数如图所示、其中H2含量较多的原因是、(用化学方程式表示)
(2)燃料反应的气体产物主要是H2O和CO2通过(填操作名称)分离出水,并回收CO2。
(3)CaSO4是一种载体,请写出CaSO4与H2反应的化学方程式;CO还原载体CaSO4的主要反应是①,副反应是②
①CaSO4( s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) △H=-175.6 kJ.mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H=+218.4 kJ.mol-
右图是CO与CaSO4在900℃反应后,固体的物质的量分数与n(CaSO4)/n(CO)的关系图。
当n(CaSO4)/n(CO)>0.25时,产生对环境影响的气体是,你的理由。
(1)物质的量浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①NH4Cl、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaHSO4、⑤CH3COOH、⑥NaOH,pH由大到小的顺为: (填数字代号)
(2)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为__________________________________。
(3)常温下,0.1 mol/L的NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中C(H2CO3)____C( CO32-) (填>、=或<),原因_____________
(用离子方程式和必要的文字说明)
(4)常温下,pH=a某强酸溶液V1 L,pH=b某强碱溶液V2 L,已知a+b=12,两溶液混合后pH=7,求V1 和V2的关系
(5)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol·L-1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c (Na+)∶c (OH-)=________
(6)常温下,已知Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11,则Mg(OH)2在pH=12.00的NaOH溶液中的Mg2+浓度
为mol·L-1
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:
(1)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为。
(2)A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为;
(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式
;
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C与BC反应制取单质A2。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA2C和1mol BC、2 mol A2C和2 mol BC。一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等)。下列说法正确的是。
A.达到平衡所需要的时间:I>II
B.达到平衡后A2C的转化率:I=II
C.达到平衡后BC的物质的量:I>II
D.达到平衡后A2的体积分数:I<II
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化
合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为。
(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和水,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时:
负极的电极反应式是;
正极的电极反应式是。
(3)下图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是。
②假设使用肼—空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气L(假设空气中氧气体积含量为20%)
(4)传统制备肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是。
实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=;H2的转化率w(H2) =。
②该反应的平衡常数表达式K=。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是(填字母)。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:。
试题篮
()