能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1)已知： 则煤气化主要...

能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料，而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。

(1)在25℃、101kPa时，1gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________________________________________。

(2)液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)

ΔH＝－2 220.0 kJ· mol－1，已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－565.14 kJ·mol－1，试计算相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量的比值________(保留小数点后一位)。

(3)氢气既能与氮气发生反应又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。

已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　 ΔH＝－483.6 kJ· mol－1

3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ· mol－1

计算断裂1 mol N≡N键需要消耗能量________kJ。

(4)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：①CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　 ΔH1＝－90.1 kJ· mol－1

②CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH2＝－49.0 kJ· mol－1

水煤气变换反应：③CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　 ΔH3＝－41.1 kJ· mol　　

二甲醚合成反应：④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)　 ΔH4＝－24.5 kJ· mol－1

由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_______________________。根据化学反应原理，分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响：_________________________________________________。

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能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

（1）在25 ℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890．31 kJ，则CH4燃烧的热化学方程式是　　　　 。

（2）已知：C（s）+ O2（g） CO2（g） ΔH＝－437．3 kJ•mol－1

H2（g）+ O2（g） H2O（g） ΔH＝－285．8 kJ•mol－1

CO（g）+ O2（g） CO2（g） ΔH＝－283．0 kJ•mol－1

则煤的气化主要反应的热化学方程式是

C（s）+ H2O（g） CO（g）+ H2（g） ΔH＝　　　　 kJ•mol－1。

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(20分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时，16 g CH₄完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH₄燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2) 已知：C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol^－1

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

则煤气化反应C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g) 的焓变ΔH＝_____________。

(3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：

FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)  ΔH>0，已知在1100℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。

① 温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；

② 1100℃时测得高炉中，c(CO₂)=0.025mol·L^-1，c(CO)=0.1 mol·L^-1，则在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____________（填“是”或“否”），其判断依据是______

____________________________________________________________。

(4) 如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH₄为负极，O₂和CO₂的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO₄溶液的体积为200 mL。

① 甲装置中气体A为________（填“CH₄”或“O₂和CO₂”），d极上的电极反应式为

_____________________________________。

② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH₄________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）

③ 如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na₂SO₄溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。

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能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料．

（1）在25℃、101kPa时，16gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31kJ，则CH4燃烧的热化学方程式为　　 　　　　 　 ．

（2）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=﹣437.3 kJ•mol﹣1

H2（g）+O2（g）═H2O（g）；△H=﹣285.8 kJ•mol﹣1

CO（g）+O2（g）═CO2（g）；△H=﹣283.0 kJ•mol﹣1

则煤气化反应C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g） 的焓变△H=　　 　　 　　 kJ•mol﹣1．

（3）如图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200mL．

①装置中气体A为　　 　　　 　 （填“CH4”或“O2和CO2”），d极上的电极反应式为　　 　　　 　　 ．

②乙装置中a极上的电极反应式为　 　　 　　 ．若在a极产生112mL（标准状况）气体，则甲装置中消耗CH4　　　　 mL（标准状况），乙装置中所得溶液的pH=　　 　　 　　 ．（忽略电解前后溶液体秋变化）

③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO3溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4•10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为 　　　　　　　　 （用含w、a的表达式表示，不必化简）．

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能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

(1)已知：

则煤气化主要反应________________

(2)已知的正反应速率为，逆反应速率为，k为速率常数。2500K时， ，则该温度下的反应平衡常数K=_________________ 。

(3)甲醇制甲醚的有关反应为： 一定温度下，在三个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生该反应。

________________.

②已知时该反应的化学平衡常数K=4。该温度下，若起始时向容器I中充入0.10mol ，则反应将向_________（填“正”或“逆”）反应方向进行。

③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为______________（填序号）

A.升高温度　　 B.其他条件不变，增加的物质的量

C.降低温度　　 D.保持其他条件不变，通入氖气

(4)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中及的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空／燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图所示：

①当空／燃比达到15后减少的原因可能是__________（填字母）。

a.反应是吸热反应

b.当空／燃比大干15后，燃油气燃烧放出的热量相应减少

②随空／燃比增大，CO和的含量减少的原因是______。

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能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

(1)已知：

则煤气化主要反应________________

(2)已知的正反应速率为，逆反应速率为，k为速率常数。2500K时， ，则该温度下的反应平衡常数K=_________________ 。

(3)甲醇制甲醚的有关反应为： 一定温度下，在三个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生该反应。

________________.

②已知时该反应的化学平衡常数K=4。该温度下，若起始时向容器I中充入0.10mol ，则反应将向_________（填“正”或“逆”）反应方向进行。

③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为______________（填序号）

A.升高温度　　 B.其他条件不变，增加的物质的量

C.降低温度　　 D.保持其他条件不变，通入氖气

(4)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中及的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空／燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图所示：

①当空／燃比达到15后减少的原因可能是__________（填字母）。

a.反应是吸热反应

b.当空／燃比大干15后，燃油气燃烧放出的热量相应减少

②随空／燃比增大，CO和的含量减少的原因是______。

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(15分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH₄完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH₄燃烧的热化学方程式为__________________________________________。

(2)已知：C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol^－1

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1

则煤气化反应C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g) 的焓变ΔH＝________kJ·mol^－1。

（3）如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH₄为负极，O₂和CO₂的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO₄溶液的体积为200 mL。

①甲装置中气体A为________（填“CH₄”或“O₂和CO₂”），d极上的电极反应式为_____________。

②乙装置中a极上的电极反应式为____________________________。

若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH₄________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）

③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na₂SO₄溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。

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能量是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol－1

H2(g)+O2(g)=H2O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol－1

CO(g)+O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol－1

则煤气化反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的焓变ΔH＝________kJ·mol－1。

（2）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作电解质。向负极充入燃料气CH4，用空气与 CO2 的混合气作为正极的助燃气，以石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中, CO32-移向_________极(填“正”或“负”) ，已知 CH4 发生的电极反应式为 CH4 + 4CO32-―8e-＝ 5CO2+2H2O，则另一极的电极反应方程式为：

（3）利用上述燃料电池，按下图所示装置进行电解，A、B、C、D 均为铂电极，

A．甲槽中有200ml一定浓度的NaCl与C uSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系入上图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)

①原混合溶液NaCl的物质的量浓度　　 　　 mol/L， CuSO4的物质的量浓度　 　　　 　 mol/L。

②t2时所得溶液的pH=___________

B．乙槽CuSO4 溶液200ml。乙槽内电解的总化学方程式________________；

①当 C 极析出 0.64g 物质时，乙杯溶液中生成的硫酸为_________mol。电解后，若使乙池内的溶液完全复原，可向乙池中加入_____________(选填字母标号)

A．Cu(OH)2　　　　 B．CuO　　　　 C．CuCO3　　　 D．Cu2(OH)2CO3

②若通电一段时间后，向所得的乙杯溶液中加入 0.2mol 的 Cu(OH)2 才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为______________。

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氢气既是一种清洁能源，又是一种化工原料，在国民经济中发挥着重要的作用。

（1）氢气是制备二甲醚的原料之一，可通过以下途径制取：

Ⅰ.2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）　　 △H

Ⅱ.2CO（g）+4H2（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）　　 △H

已知：①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）　　 △H1=akJ•mol-1

②CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）　　 △H2=bkJ•mol-1

③CH3OCH3（g）+H2O（g）⇌2CH3OH（g）　 △H3=ckJ•mol-1

则反应Ⅱ的△H____kJ•mol-1

（2）氢气也可以和CO2在催化剂（如Cu/ZnO）作用下直接生成CH3OH，方程式如下CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），现将1molCO2（g）和3molH2（g）充入2L刚性容器中发生反应，相同时间段内测得CH3OH的体积分数φ （CH3OH）与温度（T）的关系如图所示：

①经过10min达到a点，此时CH3OH的体积分数为20%．则v（H2）=___（保留三位小数）。

②b点时，CH3OH的体积分数最大的原因是___。

③b点时，容器内平衡压强为 P0，CH3OH的体积分数为30%，则反应的平衡常数Kp=___（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）

④a点和b点的v逆，a__b（填“＞”“＜”或”=”）若在900K时，向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH和H2O，达平衡后φ（CH3OH）___30%。

⑤在900K及以后，下列措施能提高甲醇产率的是____（填字母）

a．充入氦气　　 b．分离出H2O　　 c．升温　　 d．改变催化剂

（3）H2还可以还原NO消除污染，反应为2NO（g）+2H2（g）⇌N2（g）+2H2O（g），该反应速率表达式v=k•c2（NO）•c（H2）（k是速率常数，只与温度有关），上述反应分两步进行：

i.2NO（g）+H2（g）⇌N2（g）+H2O2（g）△H1；ii．H2O2（g）+H2（g）⇌2H2O（g）△H2化学总反应分多步进行，反应较慢的一步控制总反应速率，上述两步反应中，正反应的活化能较低的是___（填“i”或“ii”）

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开发使用清洁能源，发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

（1）甲烷水蒸气转化法制H2的主要转化反应如下：

CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　 △H=+206．2 kJ·mol－1

CH4(g) + 2H2O(g)CO2(g) + 4H2(g)　 △H=+165．0 kJ·mol－1

上述反应所得原料气中的CO能使合成氨的催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是　　　　　 。

（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)　 ΔH>0

①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小关系为___________。(填“<”、“>”、“=” )；

②100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1 L的定容密封容器中，发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是__________

a．容器内气体密度恒定　　

b．单位时间内消耗0．1 mol CH4同时生成0．3 mol H2

c．容器的压强恒定　　　　

d．3v正(CH4) = v逆(H2)

（3）25℃时，在20mL0．1mol/L氢氟酸中加入VmL0．1mol/LNaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水电离出的c(H+)相等

B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9．9×10-7mol/L

C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)

D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(Na+)＝0．1mol/L

（4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 。

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