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1、填空题 甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。
(1)为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图。请回答:
①从反应开始到平衡,氢气的反应速率:v(H2)= 。
②能够说明该反应已达到平衡的是_________。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.加入催化剂 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.降低温度
④求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1= (计算结果保留三位有效数字)。
⑤另在温度(T2)条件下测得平衡常数K2,已知T2>T1,则K2 (填“>”、“=”或“<”)K1。
(2)以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池(电池总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O),则充入CH3OH的电极为 极,充入O2的电极反应式 。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2
则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H= 。(用含△H1、△H2的式子表示)
2、计算题 (10分)(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。
(2)已知:C3H8(g ) ==== CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ==== CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表:已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。
物 质
| 燃烧热(kJ·mol-1)
|
H2(g)
| -285.8
|
CO(g)
| -283.0
|
CH4(g)
| -890.3
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。
3、填空题 已知一些共价键的键能如下(单位:kJ·mol-1) H-H 436.4? Cl-Cl 242.7 ?H-Cl 431.8 (1)写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式:______________________________。 (2)若有1g氢气在氯气中完全燃烧,可放出热量_________________kJ。
4、选择题 已知下列热化学方程式: Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) ΔH=-Q1 kJ / mol Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH=-Q2kJ / mol Zn(s)+HgO(s)=Hg(l) +ZnO(s) ΔH=-Q3kJ / mol Q3值为 A.Q2 - Q1 B.Q1+ Q2 C.Q1- Q2 D.-Q1- Q2
5、选择题 下列关于反应能量的说法正确的是
[???? ] A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)? ?ΔH=-216 kJ·mol-1,E反应物<E生成物 B.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)???? ΔH=+178.5 kJ·mol-1,E反应物<E生成物 C.HI(g)=H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5 kJ·mol-1,1 mol HI在密闭容器中分解后放出26.5 kJ的热量 D.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.2 kJ·mol-1,含1 mol NaOH水溶液与含0.5 mol的浓硫酸混合后放热57.2 kJ
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