27.正 (2)4OH――4e―==2H2O+O2↑ 2Cu2++4e―==2Cu (3)CuO 4g 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

近来,制备和利用氢气这一清洁能源已有多项成果.(1)德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇CH3OH)车载制氢燃料电池工艺,其原理如图1所示,请观察此图回答:
①此碱性燃料电池的正极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

②甲醇与水反应制取氢气的化学方程式
CH3OH+H2O?3H2+CO2
CH3OH+H2O?3H2+CO2

(2)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如图2:
①此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)
高温
H2(g)+CO2(g),平衡常数随温度的变化如下表.
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
在830℃,n(CO)、n(H2O)、n(H2)、n(CO2)的物质的量分别是1、5、2、3投入恒容反应器发生上述反应,反应开始时,向
(填正、逆)反应方向进行.
②若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol氢气放出的热量为33.2kJ,第I步反应的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)△H=-103.3kJ?mol-1 则400℃时,甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ?mol-1

(3)工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:
CO2(g)+3H2(g)
 
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图3所示(实线).
①a点正反应速率
大于
大于
(填大于、等于或小于)逆反应速率.
②求平衡时氢气的转化率
75%
75%
和该条件下反应的平衡常数K=
0.5
0.5

③仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图3虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是
升高温度
升高温度
,曲线II对应的实验条件改变是
增大压强
增大压强

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氨在国民经济中占有重要的地位,2008年,我国氨产量接近500万吨.下图是合成氨的简要流程.

(1)下表是空气中部分气体的沸点.将空气液化加热分馏,依据下表数据判断,最先气化得到的气体是
氦气
氦气

气体名称 氨气 氧气 氦气 氖气 氩气 氪气 氚气
沸点/℃ -196 -183 -269 -264 -186 -153 -108
(2)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气.下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗.
原料 天然气 重油
相对投资费用 1.0 1.5 2.0
能量消耗/J?t-1 28×109 38×109 48×109
①依据上表信息,你认为采用
天然气
天然气
为原料最好.
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:
CH4+H2O
 催化剂 
.
高温
CO+3H2
CH4+H2O
 催化剂 
.
高温
CO+3H2

③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131kJ?mol-1

(3)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据.
NH3含量%
压强/MPa


温度/℃
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
①依据表中数据判断,合成氨反应N2+3H22NH3的△H
(填“>”、“<”或“无法判断”)0,请简要说明理由
相同条件下,升高温度,NH3含量减小,平衡左移,逆反应吸热,正反应放热
相同条件下,升高温度,NH3含量减小,平衡左移,逆反应吸热,正反应放热

②该反应的化学平衡常数表达式为
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)

③在300℃、10MPa下,合成氨反应达到平衡时,混合气体的体积是反应开始时的
0.66
0.66
倍.

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(10分)Ⅰ.(1分Ⅰ)除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。下图是周期表中短周期的一部分,其中第一电离能最小的元素是_______. ( 填字母)

Ⅱ.(6分)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的

空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成(如图)。请回答:

 C20分子共有_______个正五边形,共有_______条棱边,C20晶体属于_______ (填晶体类型).

Ⅲ. (3分)晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。

 

(1)晶体中每个Na+同时吸引着______个Cl-,每个Cl-同时吸引着_______个Na+

(2)晶体中在每个Cl-周围与它最接近且距离相等

的Cl-共有________个。

 

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(10分)Ⅰ.(1分Ⅰ)除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。下图是周期表中短周期的一部分,其中第一电离能最小的元素是_______. ( 填字母)

Ⅱ.(6分)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的

空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成(如图)。请回答:

 C20分子共有_______个正五边形,共有_______条棱边,C20晶体属于_______ (填晶体类型).

Ⅲ. (3分)晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。

 

(1)晶体中每个Na+同时吸引着______个Cl-,每个Cl-同时吸引着_______个Na+

(2)晶体中在每个Cl-周围与它最接近且距离相等

的Cl-共有________个。

 

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(10分)Ⅰ.(1分Ⅰ)除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。下图是周期表中短周期的一部分,其中第一电离能最小的元素是_______. (填字母)

Ⅱ.(6分)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的
空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成(如图)。请回答:

C20分子共有_______个正五边形,共有_______条棱边,C20晶体属于_______ (填晶体类型).
Ⅲ. (3分)晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。
 
(1)晶体中每个Na+同时吸引着______个Cl-,每个Cl-同时吸引着_______个Na+
(2)晶体中在每个Cl-周围与它最接近且距离相等
的Cl-共有________个。

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