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解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷376
道路千万条,安全第一条。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,会产生大量气体充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全。
Ⅰ.安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图甲所示:

(1)叠氮化钠的爆炸反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若爆炸过程中有24mol非极性键生成(计算时将一对共用电子对作为一个化学键计量),则反应吸收(或释放)的能量为______kJ(用含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.汽车尾气中的是常见的一种大气污染物,在2L密闭容器内,800℃时反应体系中,随时间的变化如表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

0.020

0.010

0.008

0.007

0.007

0.007


(3)下图表示的变化的曲线是______

   

(4)能说明该反应已达到平衡状态的是______(选填序号,下同)。
a.容器内气体的颜色不再变化                    b.
c.                           d.消耗的同时生成
(5)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是______
a.增大的浓度                 b.适当升高温度                 c.及时分离出气体
Ⅲ.化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图所示:

   

(6)N极为电池的______极(填写“正”或“负”),M处电极反应式是______
(7)该电池产生11.2L(标况下),则外电路中转移的电子数目为______
23-24高一下·福建·期中
知识点:吸热反应和放热反应化学平衡状态的判断方法燃料电池 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.减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外,安全措施也极为重要。汽车的安全气嚢内有叠氮化钠(NaN3)与硝酸铵(NH4NO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全。
请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是_______
A.道路起雾与H2O分子的化学键断裂有关
B.NH4NO3中只含有极性共价键
C.NaN3受到猛烈撞击时化学键一定断裂
D.NaN3、NH4NO3均属于离子化合物

(2)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示:

①叠氮化钠的爆炸反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②若爆炸过程中有18mol 非极性键生成(一个共用电子对为一个化学键),则反应的能量变化为______kJ,消耗叠氮化钠的质量为_________g。
③若安全气嚢的体积为VL,NaN3的爆炸在ts内完成,反应过程中消耗292.5g NaN3,则用N2表示的反应速率为____________
II.已知X、Y、Z、W分别是元素周期表中的短周期元素,且原子序数依次增大。X、W为同主族元素,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子的最外层电子数之和。Y与X形成的分子中含有3个共价键,X、Y、Z所形成的常见化合物是汽车安全气囊中的一种填充物。请回答下列问题:
(3)①写出X、Y、W形成化合物的电子式___________
②一定温度下,X2、Y2在容积为5L的密闭容器中发生可逆反应,充入的X2和Y2的物质的量分别是6mol和3mol,达到化学平衡状态时生成物的物质的量为2.4mol。达到化学平衡状态时,混合气体中Y2的体积分数为_________
CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知利用合成气(主要成分CO和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生反应为:CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g)。反应过程中的能量变化如图所示,该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。

(2)现在实验室中用CO和H2反应模拟甲醇合成反应,在2L恒容密闭容器内,400℃时发生反应:CO(g)+2H2 (g)CH3OH (g),体系中n(CO)随时间的变化如表:

时间(s)

01235
n(CO) (mol) 0.0200.0110.0080.0070.007
①0~2min内,以H2表示的该反应速率v(H2)=___________
②下列措施不能提高反应速率的有___________(请用相应字母填空);
a.升高温度                                                           b.恒T、恒V下充入H2  
c.及时分离出CH3OH                                        d.恒T、恒P下充入N2  
e.加入高效催化剂
③下列叙述能说明反应达到平衡状态的是___________(请用相应字母填空);
a.CO和H2的浓度保持不变                                   b. 2v(H2)=v(CO)
c.容器内气体密度保持不变                                   d.容器内质量保持不变
e.每生成1mol CH3OH的同时有2mol H-H键形成
(3)化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,比如某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上,该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液,其简易装置如图所示。

在这个燃料电池中,正极的电极反应式为_______________________。若在标况下,消耗了33.6L的氢气,此时电路中转移的电子数目为______________(用阿伏加德罗常数表示)。
化学在生产生活中无处不在。
I.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,是___________(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是___________(填字母)。
Ⅱ.CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(3)将2.0 mol CH4和4.0 mol H2O(g)通入容积为4 L的反应器,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),测得在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,则0~5 min内,用H2表示该反应的平均反应速率为___________
(4)一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是___________(填字母)。
a.恒容条件下充入He       b.增大体积       c.升高温度       d.保持恒容投入更多的H2O(g)       e.加入合适的催化剂
(5)用CH4设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。

①实验测得OH-向B电极定向移动,则___________(填“A”或“B”)电极入口通甲烷。
②当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为___________

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