解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷129
利用化学反应可以为人类提供能源,也可用来解决环境问题。
(1)已知某些化学键的键能数据如下:
①写出H2与O2反应生成水蒸气的热化学方程式____________ ;
②利用该反应设计成燃料电池,已知该电池每发1kW·h电能生成360g水蒸气,则该电池的能量转化率为_____ % (结果保留三位有效数字)。
(2)三室式电渗析法可以处理含K2SO4的废水,原理如图所示,两极均为惰性电极,ab为阳离子交换膜,cd为阴离子交换膜。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/16/1989735556767744/1991178964893696/STEM/703ff5fee5c544168adb56b6296d7337.png?resizew=335)
①阴极区的pH______ (填“升高”或“降低”) ;
②阳极发生的电极反应式为__________ ;
③当电路中通过1 mol电子的电量时,阴极上生成气体的体积为_____ L (标准状况)。
(1)已知某些化学键的键能数据如下:
化学键 | H-H | O=O | O-H |
键能kJ·mol-1 | 436 | 495 | 463 |
①写出H2与O2反应生成水蒸气的热化学方程式
②利用该反应设计成燃料电池,已知该电池每发1kW·h电能生成360g水蒸气,则该电池的能量转化率为
(2)三室式电渗析法可以处理含K2SO4的废水,原理如图所示,两极均为惰性电极,ab为阳离子交换膜,cd为阴离子交换膜。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/16/1989735556767744/1991178964893696/STEM/703ff5fee5c544168adb56b6296d7337.png?resizew=335)
①阴极区的pH
②阳极发生的电极反应式为
③当电路中通过1 mol电子的电量时,阴极上生成气体的体积为
17-18高一下·山东日照·期末
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碳一物质(CO、CO2、CH4、CH3OH等)在合成工业中有重要用途。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表:
某反应的化学平衡常数表达式为K=
,写出该反应的热化学方程式:_______ ;该反应在_______ (填“高温”或“低温”)下更易自发进行。
(2)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g)发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49kJ·mol-1,反应5min时达到平衡,测得该过程中放出热量为19.6kJ。
①容器中混合气体平衡时的总压强与起始的总压强之比为_______ ;0~5min内,用CO2来表示反应的平均反应速率是_______ 。
②此温度下该反应的平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)。
(3)科研人员通过反复实验发现:用惰性电极进行电解时,CO2可以在酸性水溶液中生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在_______ (填“阴”或“阳”)极,写出该电极的反应式:_______ 。
(1)已知相关化学键的键能数据如下表:
化学键 | C≡O | H-H | H-C | H-O |
E/(kJ·mol-1) | 1072 | 436 | 414 | 465 |
(2)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1molCO2(g)和3molH2(g)发生反应:CO2(g)+3H2(g)
①容器中混合气体平衡时的总压强与起始的总压强之比为
②此温度下该反应的平衡常数K=
(3)科研人员通过反复实验发现:用惰性电极进行电解时,CO2可以在酸性水溶液中生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在
发生化学反应时,物质变化的同时常常伴随有能量变化。
(1)某反应过程的能量变化如图所示。请填写下列空白。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/3566dffd-9038-4972-b686-d4ef13349d5e.png?resizew=245)
反应过程___________ (填“a”或“b”)有催化剂参与。该反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)写出热化学方程式:1mol
与适量
反应生成
,放出157.3kJ的热量___________ 。
(3)已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
当
和
化合生成2mol
时,放出___________ kJ的能量。
(4)利用
与
的反应设计氢氧燃料电池,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/20fb6ad4-a797-4ef9-a7d4-63a6a1c57284.png?resizew=173)
①通入
的电极是电池的___________ (填“正”或“负”)极。
②通入
的电极反应式是___________ 。
(1)某反应过程的能量变化如图所示。请填写下列空白。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/3566dffd-9038-4972-b686-d4ef13349d5e.png?resizew=245)
反应过程
(2)写出热化学方程式:1mol
(3)已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
化学键 | H―H | O=O | H―O |
键能/ | 436 | 498 | 463 |
(4)利用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/20fb6ad4-a797-4ef9-a7d4-63a6a1c57284.png?resizew=173)
①通入
②通入
将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(1)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g) ∆H,已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的∆H=_______ kJ•mol-1。
(2)汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。已知:
①CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g) ∆H1=-226kJ•rnol-1
②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g) ∆H2=+68kJ•mol-1
③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ∆H3=+183kJ•mol-1
则:CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______ 。
(3)CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/4e9ef315-991a-4c35-b3c1-0ab5b6e2992e.png?resizew=285)
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则d电极是_______ (填“正极”或“负极”),c电极的电极反应式为______ 。若线路中转移2mol电子,则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为_____ L。
(1)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g) ∆H,已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C-O | H-O | N-H | C-N |
键能/kJ•mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的∆H=
(2)汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。已知:
①CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g) ∆H1=-226kJ•rnol-1
②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g) ∆H2=+68kJ•mol-1
③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ∆H3=+183kJ•mol-1
则:CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是
(3)CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/4e9ef315-991a-4c35-b3c1-0ab5b6e2992e.png?resizew=285)
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则d电极是
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