(14分)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2 △H= +243 kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:________
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2 mol CH4(g)和2 mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将 _______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数_______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.1kJ·mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________(选填序号)。
a.再充入1 mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2 mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:则正极的电极反应式为________;反应一段时间后溶液的pH________(填“升高”、“降低”
或“不变”)。
高三化学填空题中等难度题
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
(14分)在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源,主要成分是CH4,CH4在光照下可与Cl2反应,也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
(1)CH4可与Cl2反应,其反应机理如下:
(2)Cl2→2Cl2 △H= +243 kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl(g)的热化学方程式为:________
(2)在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)ClO(g)+3H2(g)△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。若在2L密闭容器中发生反应,T℃时,通入2 mol CH4(g)和2 mol H2O(g),反应达平衡后,生成l mol CO,此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体(保持温度不变),则平衡将 _______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡后平衡常数_______
(3)CH4(g)和H2O(g)生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.1kJ·mol-1,恒容条件下达平衡,下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________(选填序号)。
a.再充入1 mol H2 b.使用健化剂 c.再充入2 mol CO d.升高温度
(4)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:则正极的电极反应式为________;反应一段时间后溶液的pH________(填“升高”、“降低”
或“不变”)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(16分)我国在青藏高原发现了名为“可燃冰”的环保型新能源。
(1)“可燃冰”属于化石燃料,主要成分是CH4。另外还有两种化石燃料,它们的名称分别是________和________。
(2)CH4可与Cl2反应,反应历程如下
①Cl—Cl→2Cl· ; ΔH= +243 kJ·mol-1
②Cl·+CH3—H→·CH3+H—Cl ; ΔH=+ 4 kJ·mol-1
③·CH3+Cl—Cl→CH3——Cl+Cl· ; ΔH= -106 kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3—Cl(g)的热化学方程式为________。
(3)CH4可用于设计燃料电池,甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:
则通入CH4的一极为原电池的(填“正极”或“负极”),正极的电极反应式为________。
(4)下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去)
请回答下列问题:
(a)流程中所涉及的化学工业________(写出两个即可)。
(b)反应I需在500℃进行,主要原因是________;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是________。
(c)工业上,析出K后,再向母液中继续通入E,并加入细小食盐颗料,其目的是________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH20)。其形成:埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是“可燃冰”。又知甲烷同CO2一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是 ( )
A.离子晶体 B.分子晶体
C.原子晶体 D.金属晶体
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
据报道,近年来科学家在百慕大等深海底发现一种新能源,这种物质的外观很象冰。科学研究表明,可燃冰实际上是一种甲烷水合物(CH4·xH2O),是甲烷与水在低温高压下形成的一种固态物质。
(1)目前,排放到大气中的气体污染物主要有SO2、NO2、CO等,它们主要来自矿物燃料的燃烧和工业废气。今有:①可燃冰②氢能③风能④太阳能⑤煤⑥天然气⑦石油等能源,在通常情况下使用上述能源,一般不会造成空气污染的一组是 ( )
A、①②③④⑥ B、②③④⑥⑦ C、①③④⑤⑥ D、①②③④⑤
(2)下面有关甲烷和可燃冰的说法中,不正确的是 ( )
A、甲烷主要是植物残体在隔绝空气的情况下分解而生成的
B、可燃冰燃烧时火焰呈蓝色
C、与煤比较,可燃冰是一种高效能源
D、通常情况下,甲烷是一种无色、无味,易与水化合的气体
高三化学选择题简单题查看答案及解析
蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:
① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g)+2H2O (g)=CO2 (g)+4H2(g) △H3=+165.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)从原料、能源利用的角度,分析作为合成甲醇更适宜的是反应 。(填序号)
(3)也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。
①0<V≤33.6L时,负极电极反应为 。
②33.6L<V≤67.2L时,电池总反应方程式为 。
③V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为 。
(4)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡的时间 | 达平衡时体系能量的变化/kJ | ||
N2 | H2 | NH3 | |||
① | 1 | 4 | 0 | t1 min | 放出热量:36.88kJ |
② | 2 | 8 | 0 | t2 min | 放出热量:Q |
下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q>73.76kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②
e.两容器达到平衡时所用时间t1>t2
(5)下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是 。
②M点对应的H2转化率是 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2=-35.4kJ·mol-1
③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH3=+165.0kJ·mol-1
(1)CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为__。
(2)从原料、能源利用的角度,分析以上三个反应,作为合成甲醇更适宜的是反应__(填序号)。
(3)也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。
①0<V≤33.6L时,负极电极反应式为__。
②33.6L<V≤67.2L时,电池总反应方程式为__。
③V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为__。
(4)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下表:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡的时间/min | 达到平衡时体系能量的变化/kJ | ||
N2 | H2 | NH3 | |||
Ⅰ | 1 | 4 | 0 | t1 | 放出热量:36.88 |
Ⅱ | 2 | 8 | 0 | t2 | 放出热量:Q |
①容器Ⅰ中,0~t1时间的平均反应速率v(H2)=__。
②下列叙述正确的是__(填字母)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器Ⅱ中反应达到平衡状态时,Q>73.76
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.平衡时,容器中N2的转化率:Ⅰ<Ⅱ
e.两容器达到平衡时所用时间:t1>t2
(5)如图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1∶3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是__。
②图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是__。
③M点对应的H2转化率是__。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:
① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g)+2H2O (g)=CO2 (g)+4H2(g) △H3=+165.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)从原料、能源利用的角度,分析四个反应,作为合成甲醇更适宜的是反应 。(填序号)
(3)也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如下图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。
①0<V≤33.6L时,负极电极反应为 。
②33.6L<V≤67.2L时,电池总反应方程式为 。
③V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为 。
(4)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。
某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡的时间 | 达平衡时体系能量的变化/kJ | ||
N2 | H2 | NH3 | |||
① | 1 | 4 | 0 | t1 min | 放出热量:36.88kJ |
② | 2 | 8 | 0 | t2 min | 放出热量:Q |
①容器①中,0-t1时间的平均反应速率为υ(H2)= 。
②下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q>73.76kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②
e.两容器达到平衡时所用时间t1>t2
(5)下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是 。
③M点对应的H2转化率是 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2),再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:
① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g)+2H2O (g)=CO2 (g)+4H2(g) △H3=+165.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如下图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。
①0<V≤33.6L时,负极电极反应为 。
②V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为 。
(3)工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。
某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡的时间 | 达平衡时体系 能量的变化/kJ | ||
N2 | H2 | NH3 | |||
① | 1 | 4 | 0 | t1 min | 放出热量:36.88kJ |
② | 2 | 8 | 0 | t2 min | 放出热量:Q |
①容器①中,0-t1时间的平均反应速率为υ(H2)= 。
②下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q>73.76kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②
e.两容器达到平衡时所用时间t1>t2
(4)下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是 。
②上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是 。
③M点对应的H2转化率是 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析