CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g) 通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),测得在5 min时达到平衡,CH4的平衡转化率为40%。则0~5 min内,用H2O表示该反应的平均反应速率为_________。
(2)一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是___________(填选项序号)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积
c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是___________ (填选项序号)。
a.消耗1 mol CO2同时生成1 mol CH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)以KOH为电解质的甲醇-空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。 回答下列问题:
①该原电池的正极是____(填“甲”或“乙”),电解过程中乙电极附近pH____(填“增大”或“减小”);
②负极的电极反应式________________________________。
高一化学综合题中等难度题
CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g) 通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),测得在5 min时达到平衡,CH4的平衡转化率为40%。则0~5 min内,用H2O表示该反应的平均反应速率为_________。
(2)一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是___________(填选项序号)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积
c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是___________ (填选项序号)。
a.消耗1 mol CO2同时生成1 mol CH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)以KOH为电解质的甲醇-空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。 回答下列问题:
①该原电池的正极是____(填“甲”或“乙”),电解过程中乙电极附近pH____(填“增大”或“减小”);
②负极的电极反应式________________________________。
高一化学综合题中等难度题查看答案及解析
甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1
①工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:______________________________________________。
②在上述制备甲醛时,常向反应器中通入适当过量的氧气,其目的_________________。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
请回答下列问题:
①图1中曲线a到曲线b的措施是_________。
②已知CO中的C与O之间为叁键,其键能为x kJ/mol,则x=________。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为______________________________________。
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
c/(mol·L-1) | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为________。
(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1 000 ℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2-,O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2。由图2可知A为直流电源的________(填“正极”或“负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式:____________________。
高一化学填空题中等难度题查看答案及解析
CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知E(N-N)=a kJ/mol,E(N≡N)=b kJ/mol,E(N-H)=c kJ/mol,E(H-O)=d kJ/mol,E(O=O)=e kJ/mol,则:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=____________________kJ·mol-1
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图1所示,则通入a气体的电极名称为 ,通入b气体的电极反应式为 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4和CO2可直接生成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示,则该反应的最佳温度控制在 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难容物),将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 。
(4)CH4还原法是处理NOX气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOX反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOX,则X值为 。
高一化学简答题极难题查看答案及解析
H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源,也是重要为化工原料。
(1)已知25℃,1.01×105Pa时,,8.0Dg CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出444. 8kJ热量。写山该反应的热化学反应方程式:____________________。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”, 降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
在体积为2L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①从反或开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=____。
②达到平衡时,H2的转化率为__________。
③下列措施不能提高反应速率的是__________。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强 D.及时分离出CH3OH
(3)工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g) +2H2(g)CH3OH( g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1mclCH3OH
D. CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
高一化学综合题中等难度题查看答案及解析
CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)已知25℃、101kPa时,1g甲烷完全燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量,则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g) =2CO(g)+4H2O(l)的ΔH=___。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=___。
②达到平衡时,H2的转化率为___。
(3)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和否H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___。
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
(4)从烟道气中回收硫是有效处理SO2大气污染的有效方法之一,该方法是在催化剂、773K条件下,CO与SO2反应生成CO2和硫蒸气,该反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如图所示,写出该反应的化学方程式:___。
(5)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。向工业废水中加入次氯酸钠溶液,可将其中的NH4+完全转化为N2,而次氯酸钠被还原为NaCl。写出上述反应的离子方程式:___。
高一化学综合题困难题查看答案及解析
(1)将1.0 mol CH4和2.0molH2O(g)通入容积固定为10 L的反应容器中,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO (g)+3H2(g) ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1。
①该反应的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)
②假设100 ℃时达到平衡所需的时间为3 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 mol/(L·min)。
③100℃时该反应的平衡常数的数值为 。
④可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 (填字母)。
A.CO的含量保持不变
B.CH4浓度与CO浓度相等
C.ν正(CH4)=3ν逆(H2)
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的总物质的量保持不变
F.混合气体的压强度保持不变
(2)生成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H =—129.0 kJ/mol,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示。下列说法正确的是 (填字母)。
A.温度:T1>T2 > T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数: K(a)>K(c) ; K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a) >M(c); M(b)>M(d)
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是 。
高一化学填空题简单题查看答案及解析
H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源,也是重要为化工原料。
(1)已知25℃,1.01×105Pa时,8.0g CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出444.8kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式:___________________________________________。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=___________________。
②达到平衡时,H2的转化率为__________。
③该反应的平衡常数K=___________________(表达式)。
④下列措施不能提高反应速率的是__________。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强 D.及时分离出CH3OH
(3)工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1 mol CO,同时生成1 mol CH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
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能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。已知 8.0 g CH4完全燃烧生成液态水放出445.15 kJ热量,则其热化学方程式为_____。
(2)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在_____左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为_____。
③CH4 还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为 N2和O2,若标准状况下8.96 L CH4可处理22.4 L NOx,则x值为_____。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型电池装置,其构造如下图所示,A、B两个电极均由多孔的炭块组成。该电池的负极反应式为:_____。
若该电池工作时增加了1 mol H2O,电路中转移电子的物质的量为_________。
高一化学综合题中等难度题查看答案及解析
(12分)CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知8.0 g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8 kJ热量。则
CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= kJ·mol-1。
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为 ,通入b气体的电极反应式为 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 。
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96 L CH4可处理22.4 L NOx,则x值为 。
高一化学填空题极难题查看答案及解析
CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知8.0 g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8 kJ热量。则
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=____kJ·mol-1
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理下图所示,则通入a气体的电极名称为 ,通入b气体的电极反应式为 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 。
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOx,则x值为 。
高一化学填空题简单题查看答案及解析