(16分)我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。(1)“可燃冰”属于化石燃料,主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料,它们的名称分别是
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(16分)我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。 (1)“可燃冰”属于化石燃料,主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料,它们的名称分别是 和 。 (2)CH4可与Cl2反应,反应历程如下 ①Cl—Cl→2Cl· ; ΔH=" +243" kJ·mol-1 ②Cl·+CH3—H→·CH3+H—Cl ; ΔH="+" 4 kJ·mol-1 ③·CH3+Cl—Cl→CH3——Cl+Cl· ; ΔH=" -106" kJ·mol-1 则CH4与Cl2反应生成CH3—Cl(g)的热化学方程式为 。 (3)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示: 则通入CH4的一极为原电池的 (填“正极”或“负极”),正极的电极反应式为 。 (4)下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去)
请回答下列问题: (a)流程中所涉及的化学工业 (写出两个即可)。 (b)反应I需在500℃进行,主要原因是 ;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是 。 (c)工业上,析出K后,再向母液中继续通入E,并加入细小食盐颗料,其目的是 。 |
答案
(16分) (1)煤(1分) 石油(1分) (2)CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g) ; △H =" -102" kJ·mol-1(2分) (3)负极(2分) O2 + 2H2O +4e-→ 4OH-(2分) (4)(a)合成氨、氨氧化法制硝酸,联合制碱法(或侯氏制减法)(2分) (b)500℃时,该反应的催化剂的活性最高(2分)铂(铑)合金作催化剂,高温(2分) (c)增大NH4+和Cl-的浓度,析出副产品NH4Cl(2分) |
解析
略 |
举一反三
能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。 (1)已知下列热化学方程式: ① H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol ② C(s)+1/2O2(g) =CO(g) ΔH=-110.5 kJ/moL 则水煤气能源的制取原理:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO (g) ΔH= kJ/moL (2)研究活化能对于能源技术的革新有非常重大的实际意义。请认真观察下图,回答问题: ① 图中反应的ΔH= kJ/mol(用含有E1、E2代数式表示)。
② 已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为 kJ/mol。 ③ 图中虚线(II)与实线(I) 对于同一反应具有的意义: 。 |
下列变化中生成物的总能量大于反应物的总能量的是A.H + H = H—H | B.H—Cl =" H" + Cl | C.Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑ | D.H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O |
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(9分)与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极,乙池中盛有100 mL3.00 mol/L的CuSO4溶液。请回答下列问题:
(1) 在常温常压下,1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出30kJ热量,表示该反应的热化学方程式为 。 (2)N的电极反应式为 。 (3)在此过程中,乙池中某一电极析出金属铜6.4g时,甲池中理论上消耗氧气 升 (标准状况下) (4) 在此过程中,若乙池中两电极产生的气体恰好相等时(假设标准状况下),理论上需通入乙醇 g? |
下列说法正确的是A.放热反应在任意条件下都能自发进行 | B.已知热化学方程式2A(g)+B(g)2C(g)△H=-a kJ·mol-1(a>0)将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后放出akJ的热量 | C.1mol·L-1的盐酸分别与1mol·L-1的氨水、1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,充分反应,后者比前者放出的热量多 | D.BaCl2溶液中加过量H2SO4,溶液中一定不存在Ba2+ |
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(8分)CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是 (2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是 。 (3)120℃、101kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。 ①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为 (保留2位小数)。 ②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是 。 |
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