题目内容

反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 过程中能量的变化如图示。下列判断正确的是
[     ]
A．达到平衡时，升高温度，CO的转化率增大
B．1 mol CO(g)和2 mol H2(g)在密闭容器中反应，达到平衡时，放出的热量为91 kJ
C．相同条件下，1 mol CO(g)和2 mol H2(g)完全反应生成1 mol液态CH3OH放出的热量大于91 kJ
D．反应热取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，与反应发生的条件无关
CD
练习册系列答案
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（2013?潍坊模拟）如图，研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义．
（1）下列措施中，有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有
acd
acd
．（填字母）
a．减少化石燃料的使用，开发新能源        b．使用无氟冰箱，减少氟利昂排放
c．多步行或乘公交车，少用专车或私家车    d．将工业废气用碱液吸收后再排放

（2）为开发新能源，有关部门拟用甲醇（CH3OH）替代汽油作为公交车的燃料．一定条件下由CO和H2生产甲醇的化学方程式为
CO+2H2=CH3OH
CO+2H2=CH3OH
．该反应合成l molCH3OH（1）放出热量131.9kJ，又知2H2（g）+CO（g）+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2
H
 
2
O(g) 
△H=594.1kJ/mol．请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1452kJ?mol-1
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1452kJ?mol-1
．
（3）硫酸工业生产中，SO2催化氧化生成SO3反应为2SO2+O2?2SO3（g），平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图．
根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0 （填“＞”或“＜”）．
②若温度T1、T2时，反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1
＞
＞
K2；若反应进行到状态D时，v正
＞
＞
v逆（填“＞”“＜”或“=”）．
氢气是一种清洁能源，可以通过多种方法制得．
（1）工业上用水煤气法制氢气，有关化学方程式是：
反应一：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H＞0
反应二：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0
①若反应一在t℃时达到化学平衡状态，则此温度下该反应的平衡常数表达式K=
c(CO)c(H2)
c(H2O)
c(CO)c(H2)
c(H2O)
；
②在427℃时将CO 和H2O（g）各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应，5分钟时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，则CO的转化率是
75%
75%
，用CO的浓度变化表示的反应率速v（CO）是
7.5×10-4
7.5×10-4
mol/（L?min）．
（2）利用电解饱和食盐水也可制得氢气，图为电解食盐水的示意图：请回答：
①C1电极是
阳
阳
极（填“阴”或“阳”），C2电极的电极反应式是
2H++2e-=H2↑
2H++2e-=H2↑
．
②该电解反应的离子方程式是
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
，
（3）通过下列方法也可以得到氢气．
已知：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.2kJ?mol-1
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=-247.4kJ?mol-1
1molCH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的反应热是
+659.8
+659.8
kJ?mol-1．
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
已知：
①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
．
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池．其负极电极反应式是：
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
．
（3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是
BD
BD
（填序号）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
（4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）
高温
CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①实验1中，以v （H2）表示的平均反应速率为
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
使用了催化剂（或加大了压强）
使用了催化剂（或加大了压强）
（答一种情况即可）．
碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
已知：①2CH4（g）+3O2（g）═2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214 kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566 kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
 
．
（2）①将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池．其负极电极反应式是
 
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②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是
 
（填序号）．
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H++2e-═H2↑
（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①该反应的正反应为
 
（填“吸”或“放”）热反应．
②实验1中，以v（H2）表示的平均反应速率为
 
．
③实验2中，达到平衡时CO的转化率为
 
．
④实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
 
（答一种情况即可）．
（4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含溶质为：
 
．

 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2，其反应式如下：

①CH( g) +1/2O( g)＝CO( g)+2H( g)  H1＝－35.6kJ·mol

有研究认为甲烷部分氧化的机理为：

②CH( g)+2O( g)＝CO2( g)+2H2O( g)  H2＝－890.3kJ·mol

③CH( g)+CO( g)＝2CO( g)+2H( g)  H3＝247.3kJ·mol

请结合以上条件写出CH4和H2O（g）生成CO和H2的热化学反应方程式：

 

                                                          。

（2）恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 molN2和2.6 molH2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/( mol ·/L-1)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为               。

（3）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①b处电极上发生的电极反应式是                             。

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH           （填写“变大”、“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度                   。

③若完全反应后，装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷（标准状况下）             L。

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