题目内容

化学能的转化在现实生活中得到了广泛的利用。回答以下问题:
(Ⅰ)(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55 kJ的热量,写出表示甲烷燃烧的热化学方程式:                                   。
(2)2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)  ΔH1=" —702" kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)  ΔH2=" —182" kJ/mol
由此可知ZnO(s)+Hg(l)= Zn(s)+HgO(s) △H3=          。
(3)20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:                                  

(Ⅱ)下图为相互串联的甲乙两个电解池:

请回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则:
A极是   极,材料是          ,电极反应为          ,
B极是   极,材料是          ,电极反应为          ,
电解质溶液为        。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始一段时间后,Fe极附近呈     色。
(3)若甲槽阴极增重12.8g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积
_________________。
(4)同时若乙槽剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为
__        _____。
(Ⅰ)(1)CH4(g)+2O2(g)==== CO2(g)+ 2H2O(g)   ΔH =" —880" kJ/mol
(2)+260 kJ/mol 
(3)NO2(g)+CO(g)="===" CO2(g)+NO(g) ΔH =" —234" kJ/mol
(Ⅱ)(1)阴 纯铜 Cu2++2e-=Cu 阳 粗铜 Cu-2e-=Cu2+  CuSO4溶液
(2)红
(3)4.48 L
(4)1mol/L
(Ⅰ)(1)由题目信息可折算出1mol甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为16×55=880kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)==== CO2(g)+ 2H2O(g)   ΔH =" —880" kJ/mol
(2)根据所给两热化学方程式可得到:
①ZnO(s)=Zn(s)+1/2O2(g)  ΔH1=" +351" kJ/mol
②Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)  ΔH2= —91kJ/mol
①+②得到:ZnO(s)+Hg(l)= Zn(s)+HgO(s) △H3=+260 kJ/mol
(3)由图可知,该反应为放热反应,△H3=134—368=—234 kJ/mol,故热化学方程式为:
NO2(g)+CO(g)="===" CO2(g)+NO(g) ΔH =" —234" kJ/mol
II(1)甲池若为精炼铜的装置,电解质溶液应为铜盐,经常用硫酸铜溶液,则:
粗铜做阳极,即与外电源的正极相连的B极:Cu-2e-=Cu2+
纯铜做阴极,即A极:Cu2++2e-=Cu
(2)乙池中铁极做为电解池的阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色
(3)甲槽阴极析出铜增重,则乙槽阳极放出氯气:2Cl-2e-=Cl2↑,由关系式Cu~2e-~Cl2↑,可知氯气在标准状况下的体积为=4.48L
(4)由关系式2OH-~Cl2↑可知,c(OH-)==1mol/L
练习册系列答案
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(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)2CH3OH(g)         ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)   ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)         ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
                                                                。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
                                                                。
(3)下列采取的措施和解释正确的是           。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生 
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol CH3OCH3、1mol H2O
2mol CH3OH
1mol CH3OH
CH3OH的浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
吸收a kJ
放出b kJ
放出c kJ
平衡时体积(L)
V1
V2
V3
反应物转化率
α 1
α 2
α 3
下列说法正确的是          。(填字母序号)
A. a+2c="37 "      B. α1 + α2="1"       C. V1 > V3      D. c1=2c3
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