4.利用光能和光催化劑,可將 CO2 和 H2O(g)轉(zhuǎn)化為 CH4 和 O2.紫外光照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖所示.
(1)在0~30 小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率 v、v和v從大到小的順序?yàn)関>v>v;反應(yīng)開始后的 12 小時(shí)內(nèi),在第II種催化劑作用下,收集的 CH4最多.
(2)將所得 CH4 與 H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g).該反應(yīng)△H=+206kJ•mol-1.畫出反應(yīng)過程中體系能量變化圖(進(jìn)行必要標(biāo)注).

分析 (1)相同時(shí)間甲烷的物質(zhì)的量的變化量越大,表明平均速率越大,相同時(shí)間甲烷的物質(zhì)的量的變化量越小,平均反應(yīng)速率越。蓤D2可知反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多;
(2)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的△H=+206kJ•mol-1,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)物能量低于生成物能量;依據(jù)能量變化畫出圖象.

解答 解:(1)由圖2可知,在0~30h內(nèi),甲烷的物質(zhì)的量變化量為△n(Ⅰ)<△n(Ⅱ)<△n(Ⅲ),故在0~30h內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);
由圖2可知反應(yīng)開始后的12小時(shí)內(nèi),在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多;
故答案為:v>v>v;Ⅱ.
(2)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的△H=+206kJ•mol-1,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)過程中體系的能量變化圖為:

點(diǎn)評 本題考查了圖象分析和畫圖象的方法,題目難度中等,注意圖象信息的提取.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.10ml濃度為1mol/L的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列物質(zhì),能加快反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成的是(  )
A.KNO3B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.已知單位體積的溶液中,難揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子數(shù)越多,該溶液的沸點(diǎn)越高,則下列溶液的沸點(diǎn)最高的是(  )
A.2L 0.01mol/L的蔗糖溶液B.2L 0.01mol/L的CaCl2溶液
C.1L 0.02mol/L的NaCl溶液D.1L 0.02mol/L的CH3COOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.用Na與水反應(yīng):Na+H2O═Na++OH-+H2
B.少量Ca(HCO32溶液與NaOH溶液反應(yīng):Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
C.石灰石溶于稀鹽酸:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2
D.鐵與硫酸銅溶液反應(yīng):2Fe+3Cu2+═2Fe3++3Cu

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列變化過程,屬于放熱反應(yīng)的是( 。
①Ba(OH)2•8H2O 與NH4Cl反應(yīng)  ②酸堿中和   ③濃硫酸稀釋  ④固體NaOH溶于水   ⑤硫在空氣或氧氣中燃燒.
A.②③④⑤B.②③④C.②⑤D.①③⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.研究SO2、NOx等對改善空氣質(zhì)量具有重要意義.
(1)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一.
①NOx能形成酸雨,由NO2形成的酸雨中含有的主要離子有H+、NO3-
②汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的高溫會引發(fā)N2和O2反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是N2+O2═2NO.
(2)為減少SO2的排放,常采取一些有效措施.
①在含硫煤中加入生石灰可以起到固硫的作用,燃燒過程中,硫元素轉(zhuǎn)化成其最高價(jià)態(tài)的化合物,該化合物的化學(xué)式是CaSO4
②下列物質(zhì)中,可用于吸收煙氣中的SO2的是ad(填序號).
a.Na2CO3       b.H2SO4       c.NaHSO3     d.NH3•H2O
(3)取某空氣樣本用蒸餾水處理制成待測液,其中所含的離子及其濃度如表:
離子K+Na+NH4+H+SO42-NO3-Cl-
濃度/mol•L-14×10-66×10-62×10-5  a4×10-53×10-52×10-5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:a=1×10-4 mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.氯氣能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙( 。
A.褪色B.變成紅色C.先褪色后變紅D.先變紅后褪色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列各組實(shí)驗(yàn)中溶液最先變渾濁的是( 。
A.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反應(yīng)溫度10℃
B.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度10℃
C.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反應(yīng)溫度30℃
D.0.2mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度30℃

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.粗CuO是將工業(yè)廢銅、廢銅合金等高溫焙燒而成的,雜質(zhì)主要是鐵的氧化物及泥沙.以粗CuO為原料制備膽礬的主要流程如下:

經(jīng)操作Ⅰ得到粗膽礬,操作Ⅲ得到精制膽礬.兩步操作相同,具體包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟.
已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氫氧化物時(shí),開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表:
Fe3+Fe2+Cu2+
開始沉淀時(shí)的pH2.77.65.2
完全沉淀時(shí)的pH3.79.66.4
(1)溶解、過濾需要用到玻璃棒,它的作用是攪拌、引流.
(2)寫出加入3% H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.(原溶液顯酸性).
(3)加稀氨水調(diào)節(jié)pH應(yīng)調(diào)至范圍3.7~5.2.下列物質(zhì)可用來替代稀氨水的是BC.(填字母)
A.NaOHB.Cu(OH)2C.CuOD.NaHCO3
(4)操作Ⅲ析出膽礬晶體后,溶液中還可能存在的溶質(zhì)為CuSO4、H2SO4、(NH42SO4 或NH4HSO4
(5)某學(xué)生用操作Ⅲ所得膽礬進(jìn)行“硫酸銅晶體結(jié)晶水含量”的測定,數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
第一次實(shí)驗(yàn)第二次實(shí)驗(yàn)
坩堝質(zhì)量(g)14.52014.670
坩堝質(zhì)量+晶體質(zhì)量(g)17.02018.350
第一次加熱、冷卻、稱量(g)16.07016.989
第二次加熱、冷卻、稱量(g)16.07016.988
兩次都無須再做第三次加熱、冷卻、稱量,理由是已達(dá)恒重,該生此次實(shí)驗(yàn)的相對誤差為+6.6%%(保留1位小數(shù)),產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是AD(填字母).
A.加熱前稱量時(shí)坩堝未完全干燥B.該膽礬中含有受熱不分解的雜質(zhì)
C.加熱后坩堝放在干燥器中冷卻D.玻璃棒上沾有的固體未刮入坩堝.

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