將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol1
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_______________________________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”;乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖
并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請(qǐng)分析:甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是________(填“甲”或“乙”);判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)列舉其中的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)___________________________________________________。

 (1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)   ΔH=131.5 kJ·mol1
(2)乙 甲同學(xué)忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3且ΔH2>0)
(3)①減少污染;②燃燒充分;③方便輸送(任填兩個(gè))

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

根據(jù)下列條件計(jì)算有關(guān)反應(yīng)的焓變:
(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)已知下列反應(yīng)數(shù)值:

反應(yīng)序號(hào)
化學(xué)反應(yīng)
反應(yīng)熱

Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH1=-26.7 kJ·mol-1

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH2=-50.8 kJ·mol

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)
ΔH3=-36.5 kJ·mol-1

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
ΔH4
 
則反應(yīng)④的ΔH4=____________ kJ·mol-1。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

能源危機(jī)是當(dāng)前全球問(wèn)題,開(kāi)源節(jié)流是應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的重要舉措。
(1)下列做法有助于能源“開(kāi)源節(jié)流”的是________(填序號(hào))。
a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b.大力開(kāi)采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求
c.開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉、減少使用煤、石油等化石燃料
d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生
(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?nèi)紵鯕獠蛔銜r(shí)生成一氧化碳,充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。

①在通常狀況下,金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為_(kāi)_______。
②12 g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36 g,該過(guò)程放出的熱量________。
(3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol-1
NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為_(kāi)_______kJ·mol-1。
(4)綜合上述有關(guān)信息,請(qǐng)寫出CO和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

近幾年,大氣污染越來(lái)越嚴(yán)重,霧霾天氣對(duì)人們的生活、出行、身體健康產(chǎn)生許多不利的影響。汽車尾氣是主要的大氣污染源。降低汽車尾氣危害的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生的反應(yīng)為:

,△H=__________kJ(用含a、b、c、d的式子表示)。
(2)某溫度下,向容積為1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。

回答下列問(wèn)題:
①該溫度下,化學(xué)平衡常數(shù)K=___________,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。
②A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率逆(CO)___________B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率(NO)(填“>”、“<”或“=”)。
③下列圖像正確且能表明在時(shí)間T1時(shí)刻反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是__________。

如果該反應(yīng)達(dá)平衡后,降低溫度,平衡常數(shù)增大,則△H___________0(填“>”、“< ”或“=”)
④達(dá)平衡后,將容器的容積擴(kuò)大一倍,下列說(shuō)法正確的是

A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.CO的體積分?jǐn)?shù)增大
C.平衡常數(shù)減小D.一氧化碳的濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。

據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2溫度下,0~2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=________。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填代號(hào))。


(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-867 kJ·mol-1
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ·mol-1
寫出CH4(g)催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:__________________________________________________________________
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。如圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________。

③常溫下,0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH為10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃時(shí),分別將0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
溫度
時(shí)間/min
0
10
20
40
50
1
130 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
(1)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的目的是______________________________。
(2)180 ℃時(shí),反應(yīng)到40 min,體系________(填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),理由是__________________________;
CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。
(3)已知130 ℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為6.4,試計(jì)算a的值。(寫出計(jì)算過(guò)程)
(4)一定條件下,反應(yīng)時(shí)間t與轉(zhuǎn)化率α(NO2)的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D像中畫出180 ℃時(shí),壓強(qiáng)為p2(設(shè)壓強(qiáng)p2>p1)的變化曲線,并做必要的標(biāo)注。

(5)根據(jù)已知求算:ΔH2=________。
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

請(qǐng)用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語(yǔ)填空。
(1)Na2CO3水解的離子方程式:                               ;
(2)H2S電離方程式:                                        ;
(3)AlCl3水解的離子方程式:                                 ;
(4)在25℃、101 kPa下,l g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱55.6 kJ熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:                               
(5)堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極:                               ;
正極:                               。
(6)寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H+)+c(Na+)=                               
c(Na+)=                               

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式:                                                                  ;
(2)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含氯化亞鐵雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液,后按如圖步驟進(jìn)行提純:

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見(jiàn)下表

金屬離子
Fe3+
Fe2+[來(lái)源:學(xué)&科&
Cu2+
氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
1.9
7.0
4.7
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH
3.2
9.0
6.7
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪種好,為什么?
          ;該反應(yīng)的離子方程式為                        。
②溶液II中除Cu2+外,還有     金屬離子,如何檢驗(yàn)其存在             
③物質(zhì)Y不能為下列的           
a.CuO  b.Cu(OH)2  c.CuCO3  d.Cu2(OH)2CO3    e.CaO   f.NaOH
④若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是              

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氮是地球上含量最豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)右圖是1 mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                     
(2)在0.5L的密閉容器中,一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如右表:請(qǐng)完成下列問(wèn)題;

t/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
 
①試比較K1、K2的大小,K1____K2(填寫“>”、“=”或“<”)
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是____一(填序號(hào)字母)
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
b.v(N2=3v(H2
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
③400℃時(shí),反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)的值為       。當(dāng)測(cè)得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為3mol和2mol、1mol時(shí),則該反應(yīng)的v(N2__          v(N2(填寫“>”、“=”或“<”=)

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