(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℃、...

(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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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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(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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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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根据要求回答：

（1）下列各图中，表示反应是吸热反应的是_______

（2）到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。在25 ℃、101 kPa下，16 g的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352 kJ的热量，则表示甲醇燃烧的热化学方程式为_____________________________。

（3）化学反应中放出的热能(焓变，ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。

已知：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－1

E(H—H)＝436　 kJ·mol－1

E(Cl—Cl)＝243　 kJ·mol－1

则E(H—Cl)＝________________________________。

（4）已知：

甲醇脱水反应 2CH3OH（g）＝CH3OCH3（g）＋H2O（g）△H1＝－23．9KJ·mol－1

甲醇制烯烃反应 2CH3OH（g）＝C2H4（g）＋2H2O（g）△H2＝－29．1KJ·mol－1

乙醇异构化反应 CH3CH2OH（g）＝CH3OCH3（g）△H3＝＋50．7KJ·mol－1

则乙烯气相直接水合反应C2H4（g）＋H2O（g）＝C2H5OH（g）的△H＝____________kJ·mol－1

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诺贝尔化学奖获得者GeorgeA.Olah提出了“甲醇经济”的概念，他建议使用甲醇来代替目前广泛使用的化石燃料用作能源储存材料和燃料。

工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：

(i)制备合成气：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　　　 ΔH=+206.0kJ·mol-1

(ii)合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　　　 ΔH=-90.67kJ·mol-1

（1）制备合成气：工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO2，发生的反应(iii)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　　　 ΔH=+41.17kJ·mol-1，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_____。

（2）为节约化石能源、减少碳排放，用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。

①请写出二氧化碳加氢合成甲醇的热化学方程式_____。

②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入一氧化碳可以降低CO2与H2反应的活化能。在200-360℃，9MPa时合成气初始组成H2、CO、CO2物质的量之比7：2：1的条件下研究甲醇的合成反应。如图所示，CO2的平衡转化率随温度升高先减小后增大，分析可能的原因是____。

（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)　　　　　　 ΔH=+29.1kJ·mol-1

科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

根据图，分析工业上制取甲酸甲酯时，选择的合适条件为_____。

（4）某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH3OH为燃料，该电池工作原理见图。该反应负极电极反应式为_____。

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