已知部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì) 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) 285.8
CO(g) 283.0
CH3CH2OH(l) 1365.5
葡萄糖(s) 2800
請(qǐng)回答下列問題:
(1)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3
H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3

(2)利用煤的氣化產(chǎn)物CO和H2可以合成乙醇,則2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(l)+H2O(l)的△H=
-343.7kJ/mol
-343.7kJ/mol

(3)化學(xué)需氧量(COD)是重要的水質(zhì)指標(biāo),其數(shù)值表示將1L水中的有機(jī)物氧化為CO2、H2O時(shí)所需消耗的氧氣的質(zhì)量.科學(xué)家設(shè)想利用微生物燃料電池來處理某些污水,并進(jìn)行發(fā)電,該設(shè)想已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中獲得成功.但如果1L廢水中有機(jī)物(折算成葡萄糖)被氧化提供的化學(xué)能低于5.6kJ,就沒有發(fā)電的必要.則下列污水中,不適合用于微生物燃料電池發(fā)電的是
CE
CE
(填序號(hào)).
序號(hào) A B C D E
污水類型 生活污水 印染 電鍍 造紙 硫酸工業(yè)廢水
COD值(mg/L) 520 870 20 960 120
分析:(1)H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,依據(jù)硫化氫是二元酸,碳酸根離子為二元弱酸的酸根,所以生成的兩種酸式鹽為NaHS、NaHCO3,配平書寫化學(xué)方程式;
(2)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到,利用熱化學(xué)方程式計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式得到反應(yīng)的焓變;
(3)化學(xué)需氧量(COD)是重要的水質(zhì)指標(biāo),其數(shù)值表示將1L水中的有機(jī)物氧化為CO2、H2O時(shí)所需消耗的氧氣的質(zhì)量,依據(jù)化學(xué)需氧量含義計(jì)算有機(jī)物被氧化提供的化學(xué)能結(jié)合葡萄糖的氧化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式計(jì)算需氧量,對(duì)比表中數(shù)據(jù)分析判斷;
解答:解:(1)煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用Na2CO3溶液吸收,能生成兩種酸式鹽,說明反應(yīng)產(chǎn)物為硫氫化鈉和碳酸氫鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3;
故答案為:H2S+Na2CO3═NaHS+NaHCO3
(2)由3種物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,
③CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1365.5kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①×2+②-③得到  2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(l)+H2O(l)的△H=-343.7kJ/mol;
故答案為:-343.7kJ/mol;
(3)依據(jù)題意寫出葡萄糖氧化分解的熱化學(xué)方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H=-2800kJ/mol,則氧化提供的化學(xué)能等于5.6KJ時(shí)所需引起的質(zhì)量m(O2)=
32g/mol×6×5.6kJ
2800kJ/mol
=0.384g,相當(dāng)于384mg,由此可知選項(xiàng)CE符合題意;
故答案為:CE.
點(diǎn)評(píng):本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用,依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱,結(jié)合圖表數(shù)據(jù)分析判斷應(yīng)用,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH3,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+O2(g).回答下列問題:
(1)進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3h),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為
吸熱
吸熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比,該方法中固氮反應(yīng)速率慢.請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議:
升高溫度、增大N2的濃度
升高溫度、增大N2的濃度

(3)合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得.甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下:
H2(g):△H=-285.8kJ?mol-1;
CO(g):△H=-283.0kJ?mol-1
CH4(g):△H=-890.3kJ?mol-1
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量.寫出CH4和H2O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1

(4)有人設(shè)想尋求適合的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl--NH4Cl為電解質(zhì)溶液制成新型燃料電池,請(qǐng)寫出該電極的正極反應(yīng)式
N2+8H++6e-=2NH4+
N2+8H++6e-=2NH4+

(5)生成的NH3可用于制銨態(tài)氮肥,如(NH42SO4、NH4Cl,這些肥料顯
性,原因是(用離子方程式表示)
NH4++H2ONH3H2O+H+
NH4++H2ONH3H2O+H+
,使用時(shí)避免與
堿性
堿性
物質(zhì)合施.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2(((NH3(g)△H=-92.2kJ/mol.合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得.

(1)在一容積固定的密閉容器中注入N2和H2兩種氣體,發(fā)生上述反應(yīng).在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c(H2)=9.00mol/L,c(N2)=3.00mol/L,c(NH3)=4.00mol/L,此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
7.32×10-3
7.32×10-3

(2)三個(gè)相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡,氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示.下列說法正確的是
D
D
(填序號(hào)).
A.圖I可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且P2>P1
B.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且P1>P2
C.圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且T1>T2
D.圖Ⅱ一定是在同溫同壓下不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且催化劑效果1>2
(3)將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水蒸氣,化學(xué)方程式為:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g)△H=+131.3kJ,△S=+133.7J/K該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)
(填:能或否).
(4)甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表:
物  質(zhì) 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量.寫出CH4和H2O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1

(5)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池.請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)?3NH3(g),△H=-92.2kJ/mol.合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得.我國合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為:催化劑-鐵觸媒,溫度-400~500℃,壓強(qiáng)-30~50MPa.回答下列問題:
(1)合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30~50MPa的原因是
加壓有利于平衡正向移動(dòng),提高原料氣的轉(zhuǎn)化率
加壓有利于平衡正向移動(dòng),提高原料氣的轉(zhuǎn)化率
.從平衡移動(dòng)原理分析,低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化,實(shí)際生產(chǎn)中采用400~500℃的高溫,原因之一是考慮到催化劑的催化活性,原因之二是
增加反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
增加反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間

(2)500℃、50MPa時(shí),在容積為VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K1,此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為x.則K和x的關(guān)系滿足K=
4xV2
27n2(1-x)4
4xV2
27n2(1-x)4
.若溫度為400℃,平衡常數(shù)為K2,則K1
K2(填“<”、“=”或“>”)
(3)甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表:
物  質(zhì) 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量.
①寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1

②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=
-483.6
-483.6
kJ/mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

利用焦炭或天然氣制取廉價(jià)的CO和H2,再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑.回答下列問題:
(1)甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH4+H2O=CO+3H2.部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:
物  質(zhì) 燃燒熱(kJ?mol-1
H2(g) -285.8
CO(g) -283.0
CH4(g) -890.3
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量.寫出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1

(2)500℃、50MPa時(shí),在容積為V L的容器中加入1mol N2、3mol H2,,此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a.則平衡時(shí)NH3的濃度為
2a
V
mol/L
2a
V
mol/L

(3)1,3-丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3-丙二醇的路線如下:

某化工廠已購得乙烯11.2t,考慮到原料的充分利用,反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個(gè)反應(yīng)獲得:
C+H2O
 高溫 
.
 
CO+H2     CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過程中,反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%.且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%,計(jì)算至少需要焦炭
3.0
3.0
噸、甲烷
4.0
4.0
噸,才能滿足生產(chǎn)需要.

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同步練習(xí)冊(cè)答案