分析 Ⅰ.依据化学方程式中元素化合价变化计算电子转移总数,每生成1molN2电子转移0.4xmol电子计算;
Ⅱ.(1)增加甲醇产率需要平衡正向进行,依据平衡移动原理结合反应特征是气体体积减小的放热反应分析选项判断;
(2)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化,以及由此衍生的其它量不变,可由此进行判断;
(3)升高温度,化学反应速率加快,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,化学反应速率加快,平衡向着气体体积减小的方向移动;使用催化剂,加快化学反应速率,对平衡不产生影响;
(4)①依据自发进行的判断依据△H-T△S<0分析;
②依据燃烧热写出反应的热化学方程式,结合盖斯定律计算得到;
(5)氯化银中加入氨水,发生络合反应,生成银氨络合离子;
(6)阳极上Fe、Cu失电子和氧离子反应生成CuFe2O4;
(7)根据热化学反应方程式计算生成1mol水放出的能量,再利用燃料电池释放228.8KJ电能来计算电池的能量转化率.
解答 解:I.2xCO+2NOx═2xCO2+N2,反应中生成1molN2电子转移2xmol电子,当转移电子物质的量为0.8x mol时,反应生成氮气0.2mol,
标准状况下气体体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:4.48L;
II.(1)反应是气体体积减小的放热反应,若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率:
A.升高温度,平衡逆向进行,甲醇产率减小,故A错误;
B.将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向进行,甲醇产率增大,故B正确;
C.充入He,使体系总压强增大,分压不变,平衡不动,故C错误;
D.再充入2mol CO和6mol H2 ,反应物浓度增大,平衡正向进行,甲醇产率增大,故D正确;
故答案为:BD;
(2)a.反应前后气体的物质的量不发生变化,容器中始终压强不变,不能说明反应到达平衡,故a错误;
b.l molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键,断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键,说明反应到达平衡,故b正确;
c.c(CO)=c(H2),与加入反应物多少有关,根据反应可知,自始至终c(CO)=c(H2),不能说明反应到达平衡,故c错误;
d.反应前后前提条件不同,体积不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故d正确;
故选:bd;
(3)A.增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故A错误;
B.升高温度,反应速率增大,平衡逆向移动,转化率减小,Ⅱ采用的温度更高,故B错误;
C.加入催化剂,平衡不移动,故C错误;
D.反应物气体计量数之和大于生成物,增大压强,平衡向正反应方向移动,故D正确.
故答案为:D;
(4)①CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g),反应△S<0,依据自发进行的判断依据△H-T△S<0,所以△H<0,故答案为:该反应△H<0;
②H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1和890,0kJ•mol-1.
a、H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=akJ•mol-1
b、CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2 (g)△H=bkJ•mol-1
c、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=ckJ•mol-1
依据盖斯定律(b+a)×2-c得到2CO(g)+2H2(g)?CH4(g)+C02(g)△H=(2a+2b-c)KJ/mol,
故答案为:2CO(g)+2H2(g)?CO2(g)+CH4(g)△H=(2a+2b-c)KJ/mol;
(5)氯化银与氨水发生络合反应的离子方程式:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O,
故答案为:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O;
(6)阳极上Fe、Cu失电子和氧离子反应生成CuFe2O4,阳极反应式为Cu+2Fe+4O2--8e-═CuFe2O4,
故答案为:Cu+2Fe+4O2--8e-=CuFe2O4;
(7)由2H2(g)+O2(g)═2H2O(I)△H=-572KJ.mol-1可知,生成1mol水时放出的热量为572KJ×$\frac{1}{2}$=286KJ,
则电池的能量转化率为为$\frac{228.8kJ}{286kJ}$×100%=80%,故答案为:80%.
点评 本题较复杂,考查的知识点多,注重了基础知识和基本技能的训练,同时体现新课程改革的指导思想,明确氧化还原反应、平衡移动、电化学的知识点是解答本题的关键.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 可能是N2与NO2的混合气体 | B. | 可能是O2与NO2的混合气体 | ||
| C. | 一定是NO与NO2的混合气体 | D. | 只可能是NO2一种气体 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
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