天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。（1）已知25℃、1...

天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。

（1）已知25℃、101kPa时，1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出37.96kJ热量，则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1。

（2）甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。下列措施能够使该反应速率加快的是___。

a.使用催化剂　　　 b.降低温度　　　 c.及时分离水

（3）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示：

①外电路电子移动方向：___。（填“a极到b极”或“b极到a极”）。

②a极电极反应式为___。

③若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是22.4L（假设空气中O2体积分数为20%），则理论上消耗甲烷___mol。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

（18分）化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。

Ⅰ （1）在298K、101kPa时，2g H₂完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：。

氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图饱和食盐水电解实验（图中所用电极均为惰性电极）。分析该装置、回答下列问题：

（2）氢氧燃料电池中，a电极为电池的是________（填“正极”或“负极”），气体M的分子式________，a电极上发生的电极反应式为：________。

（3）若右上图装置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，电解一段时间后须加入10.0mol/L盐酸溶液50mL(密度为1.02g/mL)才能使溶液恢复至原来状态。则在此电解过程中导线上转移的电子数为________mol。（保留小数点后2位）

Ⅱ 氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是：

N₂（g）＋3H₂(g)2NH₃ (g) ΔH＝－92.2kJ·mol^－1

(4)下列事实中，不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是________。

① N₂、H₂ 、NH₃的体积分数不再改变；

② 单位时间内生成2n mol NH₃的同时生成3n mol H₂；

③ 单位时间内生成3n mol N—H键的同时生成n mol N≡N；

④ 用N₂、H₂ 、NH₃的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2；

⑤ 混合气体的平均摩尔质量不再改变；

⑥ 混合气体的总物质的量不再改变。

（5）已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中反应，测得如下数据：

根据表中数据计算：

①反应进行到2小时时放出的热量为________kJ。

②0~1小时内N₂的平均反应速率________mol·L^-1·h^-1。

③此条件下该反应的化学平衡常数K==________（保留两位小数）。

④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂ 和NH₃各1 mol，化学平衡向________方向移动（填“正反应”或“逆反应”或“不移动”。）

高二化学实验题简单题查看答案及解析

高二化学解答题中等难度题查看答案及解析

化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用。

（1）蕴藏在海底的可燃冰是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．被称之为“未来能源”。在25℃、101 kPa下，1g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放热55.6 kJ。甲烷燃烧的热化学方程式为____________；相同条件下，356 g可燃冰（分子式为CH4·9H2O，Mr＝178）释放的甲烷气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量为_______kJ。

（2）二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源，具有清洁、高效的优良性能。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：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）　　 △H1＝－90.1kJ▪mol-1 （Ⅰ）

CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）　 △H2＝－49.0kJ•mol-1 （Ⅱ）

水煤气变换反应： CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2 （g） △H3＝－41.1kJ•mol-1 （Ⅲ）

二甲醚合成反应： 2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H4＝－24.5kJ•mol-1 （Ⅳ）

①分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于CO转化率的影响___________________________________。

②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，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______________________________。

（3）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点。若电解质为碱性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为______________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生________电子的电量。

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

化学能的转化在现实生活中得到了广泛的利用。回答以下问题：

（Ⅰ）(1) 在25℃、101kPa下， 1g甲烷完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出55 kJ的热量，写出表示甲烷燃烧的热化学方程式：

________。

(2)2Zn（s）+O₂（g）=2ZnO（s）  ΔH₁ = —702 kJ/mol

2Hg（l）+O₂（g）=2HgO（s）  ΔH₂ = —182 kJ/mol

由此可知ZnO（s）+Hg（l）= Zn（s）+HgO（s）  △H₃=________。

（3）20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。下图是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：

（Ⅱ）下图为相互串联的甲乙两个电解池：

请回答：

（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则：

A极是　　极，材料是________，电极反应为　　　　　　　，

B极是　　极，材料是________，电极反应为　　　　　　　，

电解质溶液为　　　　　　。

（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，Fe极附近呈　　　　色。

（3）若甲槽阴极增重12．8g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）同时若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为

__ 　　_____。

高二化学填空题简单题查看答案及解析

能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。

(1)已知:在25℃、101kPa下,1mol甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热890.31kJ。请写出甲烷燃烧热的热化学方程式__________。

(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g).在其他条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大300℃) 。

①合成甲醇反应的△H__________(填“>”、“<”或“=”)0。

②平衡常数的表达式为:__________。温度为T2时的平衡常数__________(填“>”、“<”或“=”)温度为T1时的平衡常数。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前研究的热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1。

已知反应器中存在如下反应过程式：

Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)　　 ΔH1=+206. 4 kJ. mol-1

Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　　 ∆H2=___。

(2)某温度下，4molH2O和1 mol CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生反应I、Ⅱ，反应达到平衡时，体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol，则该温度下反应I的平衡常数K的值为_____用含字母b、d的代数式表示)

(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有_____(填标号)。

A.适当增大反应物的投料比n(H2O)：n(CH4)

B.增大压强

C.分离出CO2

(4)H2用于工业合成氨：N2+3H2 2NH3.将n(N2)：n(H2)=1:3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器中反应，反应器的温度变化与从反应器排出的气体中NH3的体积分数φ(NH3)的关系曲线如图，反应器温度高于T0后，NH3的体积分数g(NH3)随温度的升高而减小的原因是____。

某温度下，n(N2)：n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始时气体总压为p0Pa，平衡时气体总压为0.9p0Pa，则H2的转化率为____，气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp)，则此温度下，该反应的化学平衡常数Kp=_____(用含p0的代数式表示)。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前研究的热点。

(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式：CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1。

已知反应器中存在如下反应过程式：

Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)　　 ΔH1=+206. 4 kJ. mol-1

Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)　　 ∆H2=___。

(2)某温度下，4molH2O和1 mol CH4在体积为2L的刚性容器内同时发生反应I、Ⅱ，反应达到平衡时，体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol，则该温度下反应I的平衡常数K的值为_____用含字母b、d的代数式表示)

(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有_____(填标号)。

A.适当增大反应物的投料比n(H2O)：n(CH4)

B.增大压强

C.分离出CO2

(4)H2用于工业合成氨：N2+3H2 2NH3.将n(N2)：n(H2)=1:3的混合气体，匀速通过装有催化剂的反应器中反应，反应器的温度变化与从反应器排出的气体中NH3的体积分数φ(NH3)的关系曲线如图，反应器温度高于T0后，NH3的体积分数g(NH3)随温度的升高而减小的原因是____。

某温度下，n(N2)：n(H2)=1:3的混合气体在刚性容器内发生反应，起始时气体总压为p0Pa，平衡时气体总压为0.9p0Pa，则H2的转化率为____，气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp)，则此温度下，该反应的化学平衡常数Kp=_____(用含p0的代数式表示)。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJ•mol-1

则△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大　　　 b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度　　　　 d.图中压强p1<p2

③200℃时，该反应的平衡常数K =_______。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为_________。

（4）有人设计将两根 Pt 丝作电极插入 KOH 溶液中，然后向两极上分别通入乙醇和氧气而 构成燃料电池。则此燃料电池工作时，其电极反应式为：

负极：_____________

正极：_____________

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

天然气、氨在工农业生产中具有重要意义。

（1）25 ℃、101 kPa时，32 g CH4完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1 780.6 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________________________________________。

（2）合成氨用的氢气，工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，已知有关反应的能量变化如下图：

则该反应的焓变ΔH＝____________。

高二化学简答题简单题查看答案及解析