(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1
已知合成氨反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，在某一定條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過該反應(yīng)得到92.2  kJ的熱量，至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量為________ mol。
(2)肼(N2H4)－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時(shí)：
正極的電極反應(yīng)式：__________________________，
負(fù)極的電極反應(yīng)式：__________________________。
(3)如圖是一個(gè)電解過程示意圖。

①鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是：_______________________
②假設(shè)使用肼－空氣燃料電池作為該過程中的電源，銅片質(zhì)量變化為128 g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

(1)10
(2)O2＋4e－＋2H2O=4OH－
N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑
(3)①Cu2＋＋2e－=Cu�、�112

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

（17分）CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，可以在一定條件下制備甲醇，二甲醚等多種有機(jī)物。工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與水進(jìn)行高溫重整制備合成氣。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液態(tài)水汽化時(shí)的能量變化為44.0kJ。寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應(yīng)制取合成氣的熱化學(xué)方程式                  。
（2）在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，測得CH4(g)和H2(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如下表所示：

    時(shí)間/min
物質(zhì) 濃度
 		0
 		1
 		2
 		3
 		4
 
CH4
 		0.2mol·L—1
 		0.13 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.1 mol·L—1
 		0.09 mol·L—1
 
H2
 		0 mol·L—1
 		0.2 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.3 mol·L—1
 		0.33 mol·L—1
 
①3—4min之間，化學(xué)平衡向___   ____反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）。
②3min時(shí)改變的反應(yīng)條件是____________________（只填一種條件的改變）
（3）已知溫度、壓強(qiáng)、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕對該反應(yīng)的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關(guān)系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強(qiáng)比的關(guān)系：p1_______p2
（4）以天然氣（設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）、KOH溶液為原料可設(shè)計(jì)成燃料電池
①放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式_______________________________________
②設(shè)裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時(shí)參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為                     ____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)原料。工業(yè)中用乙苯（C6 H5- CH2 CH3）為原料，采用催化脫氫的方法制取苯乙烯（C6 H5- CH= CH2）的反應(yīng)方程式為：
C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g)    ΔH1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入a mol乙苯，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，平衡體系組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）與溫度的關(guān)系如圖所示：

由圖可知：在600℃時(shí)，平衡體系中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為25%，則：
① 氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為          ；乙苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為          ；
② 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為          ；
③ 計(jì)算此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)（請寫出計(jì)算過程）。
（2） 分析上述平衡體系組成與溫度的關(guān)系圖可知：△H1     0（填“＞、=或＜” ­)。
（3）已知某溫度下，當(dāng)壓強(qiáng)為101.3kPa時(shí)，該反應(yīng)中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為30%；在相同溫度下，若反應(yīng)體系中加入稀釋劑水蒸氣并保持體系總壓為101.3kPa，則乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率     30%（填“＞、=、＜” ­)。
（4）已知：
3C2 H2 (g) C6 H6 (g)  ΔH2
C6 H6 (g)  + C2H4 (g)  C6 H5- CH2CH3 (g)      ΔH3
則反應(yīng)3C2H2 (g)+ C2H4 (g)  C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH=            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

（1）工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃時(shí)，往10L密閉容器中充入2mol CO和3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后，體系中c(H2)=0.12mol·L-1。則該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=    （填計(jì)算結(jié)果）。
（2）合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1   300℃（填“>”、“<”或“=”）。

T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
（3）氨氣在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水，科學(xué)家利用此原理，設(shè)計(jì)成“氨氣-氧氣”燃料電池，則通入氨氣的電極是         （填“正極”或“負(fù)極”）；堿性條件下，該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。
（4）用氨氣氧化可以生產(chǎn)硝酸，但尾氣中的NOx會(huì)污染空氣。目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退�，反�?yīng)機(jī)理為：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= －574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= －1160kJ·mol－1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                                       。
（5）某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以“Ag-ZSM-5”為催化劑，測得將NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。據(jù)圖分析，若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的轉(zhuǎn)化率降低，其可能的原因?yàn)?u>                                   ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲醇是一種可再生的優(yōu)質(zhì)燃料，用途廣泛，研究其作用具有廣闊前景。
（1）已知在常溫常壓下，測得反應(yīng)的反應(yīng)熱如下：
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)  2CO2(g) +4H2O(g)  ?H1= －1275．6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g)  2CO2(g)   ?H2=－566．0 kJ/mol
CH3OH不完全燃燒生成CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式是       。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)如下：CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)+ H2O(g)   ?H = －49 kJ/mol
在某溫度下，容積均為1 L的A、B兩個(gè)容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容。容器B中經(jīng)10 s后達(dá)到平衡。達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器
 		A
 		B
 
反應(yīng)物投入量
 		1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)
 		1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)
 
反應(yīng)能量變化
 		放出αkJ熱量
 		吸收19．6 kJ熱量
 
 
①從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，容器B中CH3OH的平均反應(yīng)速率為       。
②該溫度下，B容器中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為       。
③α＝       。
④下列措施能使容器A中甲醇的產(chǎn)率增大的是       。
a．升高溫度                b．將水蒸氣從體系分離
c．用更有效的催化劑        d．將容器的容積縮小一半
（3）我國科學(xué)院化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

① 該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為       。
② 該電池正極的電極反應(yīng)式為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。
請回答下列問題：
(1)有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1
則M、N相比，較穩(wěn)定的是               。
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)  ΔH＝－a kJ·mol－1，則a       238.6(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                       。
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)=2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176 kJ·mol－1，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑：
途徑I：  C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途徑II：先制水煤氣： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
請回答下列問題：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       （填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”）
（2）根據(jù)蓋斯定律，煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應(yīng)熱△H=                    。
（3）根據(jù)兩種途徑，下列說法錯(cuò)誤的是（   ）              

A．途徑II制水煤氣時(shí)增加能耗，故途徑II的做法不可取
B．與途徑I相比，途徑II可以減少對環(huán)境的污染
C．與途徑I相比，途徑II可以提高煤的燃燒效率
D．將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后，便于通過管道進(jìn)行運(yùn)輸

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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，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
Ⅰ．處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol­－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)     △H3＝－867kJ·mol－1
則△H2＝                 。
Ⅱ．化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。（1）將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一，反應(yīng)為   C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝                    。 800℃時(shí)，將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變，t2時(shí)再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡將     移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如右圖t2后所示的變化，則改變的條件可能是       （填符號(hào)）。
a加入催化劑      b降低溫度     c縮小容器體積      d減少CO2的量

（2）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                        。
②用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是               。
Ⅲ．開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示：

通入a氣體的電極是原電池的     （填“正”或“負(fù)”），
其電極反應(yīng)式為                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

乙醇是一種可燃性液體，按一定比例混合的乙醇汽油是一種新型清潔車用燃料，某科研機(jī)構(gòu)研究利用CO2合成乙醇的方法：
（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1
原料氣氫氣
（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   ΔH2
回答下列問題：
（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料時(shí)．氣缸工作時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)較多，寫出燃燒產(chǎn)生有毒氣體CO、NO的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。
（2）反應(yīng)(i)中能夠提高氫氣轉(zhuǎn)化率的措施有____。

A．增大壓強(qiáng) B．加催化劑 C．增大CO2的濃度 D．及時(shí)分離體系中的乙醇 
（3）利用CO合成乙醇是目前工業(yè)生產(chǎn)較為成熟的工藝。已知下列熱化學(xué)方程式：
（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH3
寫出以CO(g)與H2(g)為原料合成乙醇的熱化學(xué)方程式：___________________（焓變用H1、H3表示）。
（4）反應(yīng)(ii)中的甲烷和水蒸氣是在特定的催化劑表面上進(jìn)行的，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：

由此推知反應(yīng)(ii)的焓變H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某溫度下，向容積為1 L的密閉容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸氣，經(jīng)過5h反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)測得CH4的濃度變?yōu)?.5 mol/L。該溫度下，反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K=__________________，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)氫氣的反應(yīng)速率v(H2)=_________。
（5）機(jī)動(dòng)車在改用乙醇汽油后，并不能減少氮氧化物的排放。使用合適的催化劑可使NO轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，�?shí)驗(yàn)測得NO轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示：

由圖像可知，在沒有CO情況下，溫度超過775K，NO的轉(zhuǎn)化率減小，造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________________________；在NO和CO物質(zhì)的量之比為1：1的情況下，應(yīng)控制的最佳溫度為__________________左右。

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