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B.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2 (g)
C.同温同压下,等物质的量的H2与足量的Cl2在光照和点燃条件下充分反应,所产生的热量相同
D.已知中和热为57.3 kJ/mol,则稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为
2H+(aq)+SO42-(aq)+ Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1
利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下左图所示。
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(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率vI、vII和vIII从大到小的顺序为 ;反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,一定温度下发生反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) K=27mol2·L-2。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,在上述温度下发生反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.10mol,CH4的平衡转化率为 (保留两位有效数字)。
(3)甲烷燃料电池是利用CH4跟氧气或空气反应将化学能转化成电能的装置,电解质溶液是强碱。下面有关说法正确的是 (填编号)。
A.负极反应为:O2+2H2O+4e- -→4OH-;
B.负极反应为:CH4+10OH- - 8e--→CO32-+7H2O
C.放电时溶液中的阴离子向负极移动
D.随放电的进行,溶液的pH值不变
(4)如上右图是一个电化学装置示意图,甲烷燃料电池作其电源。
①如果A为含有铁、银、金、碳杂质的粗铜,B为纯铜,C为CuSO4溶液,通电后,Cu2+的浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是KBr溶液,通电时阳极的电极反应式是__________________________。
③特定条件下,该装置使用惰性电极电解Na2SO4浓溶液可制得少量过氧化氢:在阳极上SO
被氧化成S2O
(过二硫酸根离子),S2O
与H2O反应即可生成H2O2,
S2O
+2H2O === 2SO
+H2O2+2H+。若各反应物质的转化率均为100%,则要制取1 mol H2O2,理论上燃料电池需消耗CH4的物质的量为 。