6.据报道,在青藏高原冻土的一定深度下,发现了储量巨大的“可燃冰”,它主要是甲烷和水形成的水合物(CH4?nH2O).
(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应,其化学方程式是CH4•nH2O=CH4↑+nH2O.
(2)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油.
①方法一:在101kPa时,1.6g CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO、H2,吸热20.64kJ.则甲烷与H2O(g)反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ•mol-1
方法二:CH4不完全燃烧也可制得合成气:CH4(g)+O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H=-35.4kJ•mol-1.则从原料选择和能源利用角度,比较方法一和二,合成甲醇的适宜方法为方法二(填“方法一”或“方法二”);原因是CH4不完全燃烧制合成气时,放出热量,同时得到的CO、H2的化学计量数之比为1:2,能恰好完全反应合成甲醇.
②在温度为T,体积为10L的密闭容器中,加入1mol CO、CO、2mol H2,发生反应CO(g)+2H2 (g)?CH3OH(g)△H=-Q kJ•mol-1 (Q>0),达到平衡后的压强是开始时压强的0.6倍,放出热量Q1 kJ.
a.H2的转化率为60%.
b.在相同条件下,若起始时向密闭容器中加入a mol CH3OH(g),反应平衡后吸收热量Q2 kJ,且Q1+Q2=Q,则a=1mol.
(3)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒).持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L.
①0<V≤44.8L时,电池总反应方程式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O.
②44.8L<V≤89.6L时,负极电极反应为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-
③V=67.2L时,溶液中离子浓度大小关系为c(K+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
5.肼(N2H4)又称联氨,广泛用于火箭推进剂、有机合成,NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂.试回答下列问题
(1)火箭常用N2O4作氧化剂,肼作燃料,已知:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=-67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-947.6 kJ•mol-1
(2)联氨的工业生产常用氨和次氯酸钠为原料获得,也可在高锰酸钾催化下,尿素[CO(NH22]和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应获得(产物中同时有两种正盐),尿素法反应的离子方程式为CO(NH22+ClO-+2OH-=N2H4+Cl-+CO32-+H2O.
(3)如图所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊.关闭K2,将各1molNO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为aL.
①若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数减小(填“变大”“变小”或“不变”).
②若容器A中到达平衡所需时间t s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)等于$\frac{0.4}{at}$mol/(L.s).
③若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4a L,则打开K2之前,气球B体积为0.7aL.
4.(1)氨在国民经济中占有重要地位.
工业合成氨的反应原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q<184.8kJ(填“>”、“<”或“=”).
②已知:
1mol N-H键断裂吸收的能量为391kJ.
③某温度下,把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的密闭容器内,10min时反应达到平衡状态,测得氮气的平衡转化率为60%,则10min内该反应的平均速率v(H2)=0.18mol•L-1•min-1,该温度下反应的平衡常数K=3.6.欲增大氮气的平衡转化率,可采取的措施有增大压强、增加氢气的浓度、移走氨气、降温等(写一种措施即可).
(2)某课外小组用如图所示装置对电解原理进行实验探究.用右图所示装置进行实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区产生氧气,同时Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.
①电解过程中,X极区溶液的pH增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
②电解过程中,Y极发生的两个电极反应为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O.
③若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少0.28g.
④在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为2FeO42-+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-
 0  173644  173652  173658  173662  173668  173670  173674  173680  173682  173688  173694  173698  173700  173704  173710  173712  173718  173722  173724  173728  173730  173734  173736  173738  173739  173740  173742  173743  173744  173746  173748  173752  173754  173758  173760  173764  173770  173772  173778  173782  173784  173788  173794  173800  173802  173808  173812  173814  173820  173824  173830  173838  203614 

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