摘要:13.(1)CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 (2)2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O (3)426.5Kg

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(2011?嘉兴模拟)(Ⅰ)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(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,其反应式如下:
①CH4(g)+
1
2
O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-35.6kJ?mol-1
试判断常温下,上述反应能否自发进行
(填“能”或“否”),有研究认为甲烷部分氧化的机理为:
②CH4(g)+2O2(g)=CO 2(g)+2H2O(g)△H2=-890.3kJ?mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H3=247.3kJ?mol-1
试结合反应①,确定下面热化学反应方程式中的△H值
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=
250.3
250.3
kJ?mol-1
(2)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,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
0.4mol/L
0.4mol/L

(3)希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides用一种特殊的电解方法合成氨.即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入到570℃的电解池中,用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯多晶薄膜做电极,转化率高达78%.其实验装置如右图.阴极的电极反应式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

(4)用标准盐酸标定某氨水的浓度时应该选择下列哪种指示剂最好
A
A

A.甲基橙        B.石蕊       C.酚酞
(Ⅱ) pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,如溶液中某溶质的浓度为:1×10-3mol?L-1,则pC=-lg(1×10-3)=3.某温度下,H2CO3溶液的pC-pH关系如图.

请回答下列问题:
(1)pH=2~4时,H2CO3溶液中主要存在的离子为
H+、HCO3-
H+、HCO3-

(2)求此温度下H2CO3?H++HCO3-的电离平衡常数
10-6mol/L
10-6mol/L

(3)能够抵抗外来少量酸碱的影响、保持自身 pH变化不大的溶液,称之为缓冲溶液.如浓度均为0.1mol?L-1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液就是一种缓冲溶液,加入少量酸或碱,由于平衡HCO3-?H++CO32-移动,溶液中H+浓度变化不大.根据上述信息,确定氨水和氯化铵的混和溶液能不能形成缓冲溶液
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利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)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的产量随光照时间的变化如图1所示.精英家教网
(1)在O?30小时内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)由大到小的顺序为
 
;反应开始后的15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,发生反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H=+206kJ.mol-1.将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10mol,CH4的平衡转化率为91%,则此温度下该反应的平衡常数为
 
 (计算结果取整数).
(3)该反应产生的CO和H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为
 

(4)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),△H<0合成甲醇,在230℃?270℃最为有利.为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图2.
①270℃的实验结果所对应的曲线是
 
 (填字母);
②230℃时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是
 
 (填字母).
A.1?1.5   B.2.5?3  C.3.5?4.5
(5)某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为
 
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