题目内容
(14分)“氢能”将是未来最理想的新能源。
Ⅰ 在25℃,101KPa条件下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
Ⅱ 氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H<0。在850℃时,平衡常数K=1。
(1)若升高温度至950℃,达到新平衡状态时K (填“>”、“<”或“=”)1。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 molCO、3.0mol H2O、1.0 molCO2和x mol H2,则:
①当x = 5.0时,上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 。
③若设x="5.0" mol和x="6.0" mol,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a (填“>”、“<”或“=”)b。
Ⅲ 海水淡化获得淡水的过程也可以产生氢气。下面是利用电渗析法处理海水获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:![]()
(1)阳离子交换膜是指______________ (填A或B)。
(2)写出通电后阳极的电极反应式:_________________________________________,在阴极区观察到的现象是:_________________________________________。
ⅠH2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol(2分)
Ⅱ(1)<(1分)(2) ①逆反应(2分)②0≤x<3或x<3(2分)③<(2分)
Ⅲ (1)B(1分) (2)2Cl--2e-═Cl2↑;出现白色沉淀
解析试题分析:Ⅰ 在25℃,101KPa条件下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,则2g氢气即1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量×2=285.8kJ。由于燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol。
Ⅱ(1)正方应是放热反应,因此升高温度平衡向逆反应方向进行,则若升高温度至950℃,达到新平衡状态时K<1。
(2)①由于反应前后体积不变,则可以用物质的量表示浓度计算平衡常数。则当x = 5.0时,此时浓度商为
>1,因此反应向逆反应方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则
<1,解得x<3,因此x应满足的条件是0≤x<3。
③增大一种生成物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的。
Ⅲ(1)阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜。
(2)根据阳极是氯离子放电:2Cl--2e-═Cl2↑,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,和钙离子,镁离子形成沉淀。
考点:考查热化学方程式、平衡常数计算与应用以及电化学原理的应用
有关下列各组热化学方程式中关系说法正确的是
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H1= -Q1kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1); △H2= -Q2kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1);△H3= -Q3kJ/mol
| A.△H1=△H2 | B.△H1<△H2 | C.Q1 >2Q3 | D.△H1>2△H3 |
金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量。据此,试判断在100kPa压强下,下列说法正确的是( )
| A.石墨比金刚石稳定 |
| B.金刚石比石墨石稳定 |
| C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 |
| D.1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量石墨比金刚石多 |
已知:25℃,101KPa下,固体白磷、固体红磷分别充分燃烧,放出热量如下:
①P(s,白磷)+5/4 O2(g)=" 1/4" P4O10(s) 放出755.2kJ的热
②P(s,红磷)+5/4 O2(g)=" 1/4" P4O10(s) 放出738.5kJ的热
据此判断下列说法中正确的是
| A.由白磷变红磷是吸热反应 |
| B.白磷、红磷都是磷的单质,相互可以自由转化,不吸热,也不放热 |
| C.等质量时,白磷比红磷具有的能量高 |
| D.等物质的量时,断白磷分子中的键比断红磷分子中的键消耗的能量多 |
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3
4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s) △H4
3 CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s) △H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
| A.△H1>0,△H3<0 |
| B.△H2>0,△H4>0 |
| C.△H1=△H2+△H3 |
| D.△H3=△H4+△H5 |
下列有关说法正确的是
| A.因为合金在潮湿的空气中易形成原电池,所以合金耐腐蚀性都较差 |
| B.合成氨的反应是放热反应,则采用低温条件可以提高氨的生成速率 |
| C.常温下2S2O(g)=3S(s)+SO2(g)能自发进行,可推断该反应为放热反应 |
| D.NH4Cl和HCl溶于水后滴加石蕊都变红色,说明它们均能电离出H+ |
下列说法正确的是
| A.物质发生化学反应都伴随着能量变化 |
| B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 |
| C.在一个化学反应中,反应物的总能量与生成物的总能量一定相同 |
| D.在一个化学反应中,反应物的总能量一定高于生成物的总能量 |
“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观象冰。1体积“可燃冰”可储藏100~200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是
| A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 | B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源 |
| C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证 | D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷 |
根据下图,下列判断中正确的是![]()
| A.烧杯a中的溶液pH不变 |
| B.烧杯a中发生氧化反应 |
| C.烧杯a中发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- |
| D.烧杯b中发生的反应为Zn-2e-=Zn2+ |