碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol1,
以上反應(yīng)達(dá)到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號)

A.升高溫度 B.增加碳的用量 C.加入催化劑 D.用CO吸收劑除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol1,則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的焓變ΔH=________。
(3)CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,該電池負(fù)極反應(yīng)式為__________________________________。
若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液,設(shè)有0.01 mol CH3OH完全放電,NaCl足量,且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出,電解前后忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后所得溶液的pH=________。
(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下數(shù)據(jù):
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時間/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過計算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應(yīng)的某一條件,反應(yīng)進(jìn)行到t min時,測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收,反應(yīng)的離子方程式為(用一個離子方程式表示)__________________________
(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。實驗室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實驗條件下反應(yīng),N2濃度隨時間變化如圖甲所示。

請回答下列問題:
①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為________________________________。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其他條件相同,請在圖乙中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

(1)AD
(2)-41.2 kJ·mol1
(3)CH3OH(g)+H2O-6e=CO2+6H 14
(4)K==0.17 3CO2+5OH=2CO32—+HCO3+2H2O
(5)①使用催化劑

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

“氫能”是人類未來最理想的新能源之一。
(1)實驗測得,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________。
(2)利用核能把水分解制氫氣,是目前正研究的課題。如圖是其中的一種流程,流程中用了過量的碘(提示:反應(yīng)②的產(chǎn)物是O2、SO2和H2O)。
完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)①________________;反應(yīng)②________________。此法制取氫氣的最大優(yōu)點是____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)在固定容積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=—92.4kJ/mol,
其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

T/K
298
398
498
平衡常數(shù)K
4.1×106
K1
K2
 
試判斷K1       K2(填寫“>” “ =”或“<”)。
(2)用2mol N2和3mol H2合成氨,三容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其它條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)均進(jìn)行到t min時N2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示,此時甲、乙、丙三個容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        ,都達(dá)到平衡狀態(tài)時,N2轉(zhuǎn)化率最低的是   。

(3)NH3與CO2在120oC,催化劑作用下可以合成反應(yīng)生成尿素:CO2 +2NH3(NH22CO +H2O
在密閉反應(yīng)容器中,混合氣體中NH3的含量變化關(guān)系如圖所示

(該條件下尿素為固體)。則A點的正反應(yīng)/速率(CO2      B點的逆反應(yīng)速率(CO2)(填寫“>”“=”或“<”),NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為____         
(4)已知下列熱化學(xué)方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)   △H = -571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)    △H =+180kJ/mol
請寫出用NH3還原NO的熱化學(xué)方程式_                 ;
(5)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____     ?茖W(xué)家利用此原理,設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池,則通人氨氣的電極是        (填“正極”或“負(fù)極”),在堿性條件下,通人氨氣的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                  。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO43F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO43F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO43F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO42(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO42(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H(aq)=Cu2(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2和H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中Iˉ的氧化。將O3持續(xù)通入NaI酸性溶液溶液中進(jìn)行模擬研究。

(1)O3將Iˉ氧化成I2的過程可發(fā)生如下反應(yīng):
①Iˉ(aq)+ O3(g)= IOˉ(aq) +O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq) HOI(aq)  △H2
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3
④O3(g)+2Iˉ(aq)+2H+(aq)= I2(aq) + O2(g)+ H2O(l) △H4
則△H3與△H1、△H2、△H4之間的關(guān)系是:△H=      。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡: I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)其平衡常數(shù)表達(dá)式為     。在反應(yīng)的整個過程中I3ˉ物質(zhì)的量濃度變化情況是     。
(3)為探究溫度對I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq) △H反應(yīng)的影響。在某溫度T1下,將一定量的0.2 mol·L-1NaI酸性溶液置于密閉容器中,并充入一定量的O3(g)(O3氣體不足,不考慮生成物O2與 Iˉ反應(yīng)),在t時刻,測得容器中I2(g)的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)過相同時間測得I2(g)濃度,得到趨勢圖(見圖一)。則:

①若在T3時,容器中無O3, T4~T5溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,則△H5     0(填>、=或<);該條件下在溫度為T4時,溶液中Iˉ濃度隨時間變化的趨勢曲線如圖二所示。在t2時,將該反應(yīng)體系溫度上升到T5,并維持該溫度。請在圖2中畫出t2時刻后溶液中 Iˉ濃度變化總趨勢曲線。
②若在T3時,容器中還有O3,則T1~T2溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,其可能的原因是     。(任寫一點)
(4)利用反應(yīng)④和圖2的信息,計算0-t1時間段內(nèi)用I2(aq)表示的化學(xué)反應(yīng)速率     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

“低碳循環(huán)”已引起各國家的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為化學(xué)家研究的主要課題。
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實驗組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需
時間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①實驗2條件下平衡常數(shù)K=           
②實驗3中,若平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則a/b 的值_______(填具體值或取值范圍)。
③實驗4,若900℃時,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均為1mol,則此時V    V(填“<” ,“>” ,“=”)。
(2)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________
(3)已知草酸是一種二元弱酸,草酸氫鈉(NaHC2O4)溶液顯酸性。常溫下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液時,比較溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系               ;
(4)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L ,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為       _______________mol/L。
(5)以二甲醚(CH3OCH3)、空氣、H2SO4為原料,鉑為電極可構(gòu)成燃料電池,其工作原理與甲烷燃料電池的原理相似。請寫出該電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式:         

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)如圖是在101 kPa、298 K條件下1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成1 mol CO2和1 mol NO過程中能量變化示意圖。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH="+179.5" kJ/mol
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-112.3" kJ/mol
則在298 K時,反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=   。 

(2)將0.20 mol NO2和0.10 mol CO 充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),在不同條件下,反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。
①下列說法正確的是    (填序號)。 
a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化說明該反應(yīng)達(dá)到平衡
b.當(dāng)向容器中再充入0.20 mol NO時,平衡向正反應(yīng)方向移動,K值增大
c.升高溫度后,K值減小,NO2的轉(zhuǎn)化率減小
d.向該容器內(nèi)充入He氣,反應(yīng)物的體積減小,濃度增大,所以反應(yīng)速率增大
②計算產(chǎn)物NO2在0~2 min時平均反應(yīng)速率v(NO2)=    mol/(L·min)。 
③第4 min時改變的反應(yīng)條件為    (填“升溫”或“降溫”)。 
④計算反應(yīng)在第6 min時的平衡常數(shù)K=    。若保持溫度不變,此時再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡將    移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。 

(3)有學(xué)者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負(fù)極的反應(yīng)式為                                                          ,當(dāng)有0.25 mol SO2被吸收,則通過質(zhì)子(H+)交換膜的H+的物質(zhì)的量為     。
(4)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9。現(xiàn)將2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液與一定濃度的CaCl2溶液等體積混合生成沉淀,計算應(yīng)加入CaCl2溶液的最小濃度為    。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用。
(1)真空碳熱還原一氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
2Al2O3(s)+ 2AlCl3(g)+ 6C(s)=6AlCl(g)+ 6CO(g);△H= a kJ?mol-1
3AlCl(g)= 2Al(l)+ AlCl3(g);△H= b kJ?mol-1
反應(yīng)Al2O3(s)+ 3C(s)=  2Al(l)+ 3CO(g)的△H=           kJ?mol-1
(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2(g);△H=  Q kJ?mol-1。在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:

時間(min)
濃度(mol/L)
 
0
 
10
 
20
 
30
 
40
 
50
 
NO
 
1.00
 
0.68
 
0.50
 
0.50
 
0.60
 
0.60
 
N2
 
0
 
0.16
 
0.25
 
0.25
 
0.30
 
0.30
 
CO2
 
0
 
0.16
 
0.25
 
0.25
 
0.30
 
0.30
 
 
①0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=              ,T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=            
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是                (填字母編號)
a.通入一定量的NO               b.加入一定量的活性炭
c.加入合適的催化劑              d.適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3:1:1,則Q         0(填“>”或“<”)。
④在恒容絕熱條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是                   (填選項編號)
a.單位時間內(nèi)生成2nmol NO(g)的同時消耗nmol CO2(g)
b.反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時,常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱量的形式表現(xiàn)出來,叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同,反應(yīng)熱可以分為許多種,如燃燒熱和中和熱等。
(1)下列 △ H 表示物質(zhì)燃燒熱的是          (填字母編號)。

(2)依據(jù)上述熱化學(xué)方程式,稀硝酸與氫氧化鉀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                      (其中熱效應(yīng)從上述 △H1 ~△H7盡中選取)。
(3)中和熱的測定是高中化學(xué)的定量實驗之一。 50 mL0.50 mol/L 鹽酸與 50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種儀器是。大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值將會(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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