甲烷是一种清洁能源,下列有关说法正确的是( )
A.一定温度下,反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH>0
B.碱性甲烷-空气燃料电池的负极反应为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
C.标准状况下,5.6LCH4在空气中完全燃烧,转移电子的数目约为2.408×1024
D.甲烷和微生物共同作用可以实现城市废水脱氮处理,反应温度越高,脱氮速率越快
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甲烷是一种清洁能源,下列有关说法正确的是( )
A.一定温度下,反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH>0
B.碱性甲烷-空气燃料电池的负极反应为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O
C.标准状况下,5.6LCH4在空气中完全燃烧,转移电子的数目约为2.408×1024
D.甲烷和微生物共同作用可以实现城市废水脱氮处理,反应温度越高,脱氮速率越快
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下列有关反应热的说法正确的是
A.吸热反应一定需要加热,放热反应一定不需要加热
B.甲烷的燃烧热△H=﹣890kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890kJ/mol
C.常温常压下:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3 kJ/mol
则有:H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)△H=﹣114.6 kJ/mol
D.S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=﹣Q1kJ/mol
S(g)+O2(g)=SO2(g)△H2=﹣Q2kJ/mol,则Q1<Q2
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Pd-Mg/SiO2催化剂上CO2甲烷化反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.上述甲烷化过程总反应可表示为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
B.整个甲烷化过程真正起催化作用的物质为MgO
C.Pd-Mg/SiO2催化剂加快了甲烷化速率,提高了H2的平衡转化率
D.经过一个加氢循环后的MgO再次与CO2结合形成碳酸盐,继续一个新的加氢循环过程
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甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.CH4(g)的能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和
B.反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-800kJ•mol-1
C.若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1molC-H键需吸收热量415kJ
D.在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,有1molO-H键生成
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甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.CH4(g)的能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和
B.反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-800kJ•mol-1
C.在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) 中,放出热量400kJ,有1mol O-H键生成
D.若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1mol C-H键需吸收热量415kJ
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甲烷燃烧时的能量变化如图,有关说法正确的是( )
A.图1中反应为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ/mol
B.图2中反应为:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) H=﹣607.3kJ/mol
C.由图可以推得:CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=﹣283kJ/mol
D.由图可以推知:等物质的量的CO2和CO,CO2具有的能量高
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甲烷燃烧时的能量变化如图,有关说法正确的是( )
A.图1中反应为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ/mol
B.图2中反应为:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) H=﹣607.3kJ/mol
C.由图可以推得:CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=﹣283kJ/mol
D.由图可以推知:等物质的量的CO2和CO,CO2具有的能量高
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某种甲烷燃料电池采用铂作电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其基本结构如右图,电池总反应为:CH4+2O2=CO2+2H2O。下列有关说法正确的是
A. 电子由a极流出经过负载流向b极
B. 电解质溶液中H+移向a极
C. 每转移1mole-,消耗1.6gCH4
D. b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
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甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源,研究其再生及合理利用有重要意义。
请回答:
(1)已知一定条件下发生如下反应:
CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) △H=+802kJ·mol-1。
将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中,分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应,CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。
①若甲烷的燃烧热(△H)为-890kJ·mol-1,则水的汽化热△H=___________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)
②T1℃、催化剂M作用下,0~20h内该反应速率v(H2O)=___________。
③根据图1判断,T1___________T2(填“>”“<”或“=”),理由为___________。
催化剂的催化效果:M___________N(填“强于”或“弱于”)。
(2)甲烷可用于制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)以物质的量之比为1:3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。
①T0℃时,CO的体积分数最大的原因为_________________________________。
②若T0℃时,容器内起始压强为p0,CO的平衡体积分数为10%,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×物质的量分数)。
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