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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷24
Ⅰ、化学实验中,通常需要使用到硫酸
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸,产生淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式___________
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液,紫红色褪去。写出反应的离子方程式___________
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,工业上制取氢气有多种方法:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=
(3)根据以上数据,请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式___________。反应②需要在___________(高温、低温)下才能自发进行
(4)几种化学键的键能如下表所示:
化学键C=OH—HC—HO—H
键能/kJ·mol-1803436x414463
根据以上有关反应的△H,计算x=___________
(5)我国科学家通过计算机模拟,研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质,用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式Ⅰ:
方式Ⅱ:
活化能E值推测,甲醇脱氢过程中主要历程的方式为___________(填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。

写出该历程中有最大能垒(活化能)的基元反应的化学方程式___________
23-24高三上·黑龙江绥化·期末
知识点:氧化还原反应方程式的书写与配平化学反应热的计算反应进行方向判据的应用硫及其化合物综合 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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Ⅰ.我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式 A:CH3OH* →CH3O* +H*       Ea= +103.1kJ·mol-1
方式 B:CH3OH* →CH3* +OH*       Eb= +249.3kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为___________(填A、B)。
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。

该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为___________
Ⅱ.TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:

氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g)   ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)   ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
(1)沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式_____
(2)工业上处理尾气中NO的方法为:将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其物质转化如图所示。写出图示转化的总反应的化学方程式_____

Ⅲ.甲醇可作为燃料电池的原料。CO2和CO可作为工业合成甲醇(CH3OH)的直接碳源,
(1)已知在常温常压下:①CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g) + 2H2O(g); ΔH=﹣355.0 kJ∕mol
②2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g)     ΔH=-566.0 kJ/mol     ③H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44.0 kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:___________
(2)利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示,下列说法正确的是___________

A.上述反应的ΔH=-91kJ·mol-1
B.a反应正反应的活化能为510kJ·mol-1
C.b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应,第Ⅱ阶段为放热反应
D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH
E.b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段
甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下,则该反应的ΔH=_______kJ·mol-1
共价键C—OH—ON—HC—NC—H
键能/(kJ·mol-1)351463393293414

(2)上述反应中所需的甲醇,工业上利用水煤气合成:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的平衡体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:

①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为_______
②X轴上a点的数值比b点_______(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是_______
(3)工业上可采用CH3OHCO+2H2来制取高纯度的CO和H2.我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯基催化剂表面上的物种用*标注。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能的方式:
方式A:CH3OH*→CH3O*+H* Ea=+103.1 kJ·mol-1
方式B:CH3OH*→CH+OH* Eb=+249.3 kJ·mol-1
实验证实甲醇裂解过程主要历经的方式为A,试推测可能的原因_______
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。

该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为_______
(4)PbI2与金属锂以LiI­Al2O3固体为电解质组成锂碘电池,其结构示意图如下,电池总反应可表示为2Li+PbI2=2LiI+Pb,则b极上的电极反应式为_______

(5)CH3NH2的电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH+OH-,电离常数为Kb,已知常温下pKb=-lg Kb=3.4,则常温下向CH3NH2溶液中滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH)时,溶液pH=_______
(6)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=_______

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