【題目】數(shù)十年來,化學(xué)工作者對碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2CH4重整可制合成氣主要成分為CO、H2,已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:

I、CH4g=Cs+2H2g △H=+75.0kJ·mol-1

II、CO2g+H2g=COg+H2Og △H=+41.0kJ·mol-1

III、COg+H2g=Cs+H2Og △H=131.0kJ·mol-1

1反應(yīng)CO2g+CH4g=2COg+2H2g△H = kJ·mol-1。

2固定nCO2=nCH4,改變反應(yīng)溫度,CO2CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。

同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率 大于小于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是 。

高溫下進(jìn)行該反應(yīng)時常會因反應(yīng)I生成積碳碳單質(zhì),造成催化劑中毒,高溫下反應(yīng)I能自發(fā)進(jìn)行的原因是 。

3一定條件下Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2甲烷化從而變廢為寶,其反應(yīng)機(jī)理如圖乙所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

4CO常用于工業(yè)冶煉金屬,圖是在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達(dá)平衡后氣體中lg[cCO/cCO2]與溫度t的關(guān)系曲線圖。下列說法正確的是 。

A.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和CO接觸的時間,減少尾氣中CO的含量

BCO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻Cr

C.工業(yè)冶煉金屬銅Cu時較低的溫度有利于提高CO的利用率

DCO還原PbO2的反應(yīng)ΔH0

5在載人航天器中應(yīng)用電化學(xué)原理,Pt為陽極,PbCO2的載體為陰極KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時產(chǎn)生O2和新的能源CO總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO22CO+O2,則其陽極的電極反應(yīng)式為 。

【答案】

1247

2大于CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);②△S0

3CO2+4H2CH4+2H2O

4BC54OH-4e=O2↑+2H2O

【解析】

試題分析:1已知:①CH4g═Cs+2H2g△H=+75.0kJ/mol②CO2g+H2g═COg+H2Og △H=+41.0kJ/mol,③COg+H2g═Cs+H2Og△H=-131.0kJ/mol,反應(yīng)CO2g+CH4g═2COg+2H2g可以是①+②-③得到,根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的焓變△H=+247kJ/mol,故答案為:+247

2根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng),同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于;故答案為:大于;CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);

反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù):△H-T△S0,反應(yīng)①△S0△H0,代入判據(jù),得到反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,故答案為:△S0

3據(jù)信息:一定條件下Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2甲烷化,可以寫出方程式為:CO2+4H2CH4+2H2O,故答案為:CO2+4H2CH4+2H2O;

4A、增高爐的高度,增大CO與鐵礦石的接觸,不能影響平衡移動,CO的利用率不變,故A錯誤;B、由圖象可知用CO工業(yè)冶煉金屬鉻時,lg[cCO/cCO2]一直很高,說明CO轉(zhuǎn)化率很低,故不適合B正確;C、由圖象可知溫度越低lg[cCO/cCO2]越小,故CO轉(zhuǎn)化率越高,故C正確;D、由圖象可知CO還原PbO2的溫度越高lg[cCO/cCO2]越高,說明CO轉(zhuǎn)化率越低,平衡逆向移動,故△H0,故D錯誤;故選:BC;

5Pt為陽極,PbCO2的載體為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO22CO+O2,則溶液中的氫氧根在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,的電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O;故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是( )

A. 鐵與稀H2SO4反應(yīng)時,加入少量CuSO4溶液,可使反應(yīng)速率加快

B. 構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬

C. 在鐵上鍍銅時,金屬銅作陰極

D. 用惰性電極電解CuSO4溶液,溶液的pH不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】霧霾是一種大氣污染現(xiàn)象,不屬于霧霾治理措施的是( )

A.植樹綠化,美化環(huán)境 B.提倡綠色出行,發(fā)展公共交通

C.外出時佩戴防霧霾口罩 D.減少燃煤發(fā)電,增加太陽能發(fā)電

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由徐光憲院士發(fā)起、院士學(xué)子同創(chuàng)的《分子共和國》科普讀物最近出版了,全書形象生動地戲說了BF3、TiO2、HCHO、N2O、二茂鐵、NH3、HCN、H2SO3、異戊二烯和萜等眾多分子共和國中的明星。

1)寫出Fe3+的基態(tài)核外電子排布式 。

2HCHO分子中碳原子軌道的雜化軌道類型為 1mol HCN分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________mol。

3N2O的空間構(gòu)型為 ,與N2O互分等電子體的一種離子為 。

4TiO2的天然晶體中,最穩(wěn)定的一種晶體結(jié)構(gòu)如下圖,則黑球表示 原子。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某些資料認(rèn)為:NO、NO2不能與Na2O2反應(yīng)。某小組學(xué)生提出質(zhì)疑,他們從理論上分析過氧化鈉和二氧化氮都有氧化性,根據(jù)化合價升降原則提出假設(shè):

假設(shè).過氧化鈉氧化二氧化氮

假設(shè).二氧化氮氧化過氧化鈉

(1)小組甲同學(xué)設(shè)計實驗如下:

試管A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

待試管B中收集滿氣體,向試管B中加入適量 Na2O2粉末,塞緊塞子,輕輕振蕩試管內(nèi)粉末,觀察到紅棕色氣體迅速消失;再將帶火星的小木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi),發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃。甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)正確;乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實驗?zāi)康。為?zhǔn)確達(dá)到實驗?zāi)康,需在A、B之間增加一個裝置,該裝置的作用是 。

乙同學(xué)用改進(jìn)后裝置,重復(fù)了甲同學(xué)的實驗操作,觀察到紅棕色氣體迅速消失;余燼木條未復(fù)燃。得出結(jié)論:假設(shè)正確。NO2和Na2O2反應(yīng)的方程式是

(2)丙同學(xué)認(rèn)為NO易與O2發(fā)生反應(yīng),應(yīng)更易被Na2O2氧化。

查閱資料:2NO+Na2O2=2NaNO2

6NaNO2+3H2SO4=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;

酸性條件下,NO或NO2都能與MnO4反應(yīng)生成NO3和Mn2+

丙同學(xué)用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。

B中觀察到的主要現(xiàn)象是 ,F(xiàn)裝置的作用是 。

在反應(yīng)前,打開彈簧夾,通入一段時間N2,目的是 。

充分反應(yīng)后,檢驗D裝置中反應(yīng)產(chǎn)物的實驗方法是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 乙烯和乙醇均能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

B. 甲烷和苯均可在光照的條件下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)

C. 分子式為C2H6O的有機(jī)物均可在一定條件下與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)

D. 蛋白質(zhì)、油脂、葡萄糖均可在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述正確的是( )

A. 物質(zhì)的量濃度為0.5 mol·L-1(NH4)2SO4溶液中,含有NH4+個數(shù)小于NA

B. 1mol羥基中電子數(shù)為10NA

C. 3.9gNa2O2晶體中陰陽離子總數(shù)為0.2NA

D. 4molHCl的濃鹽酸和足量MnO2加熱反應(yīng)可生成Cl2分子少于NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬銅是人們最早使用的金屬之一,下列關(guān)于銅電極的敘述不正確的是

A.銅鋅原電池中銅是正極 B.用電解法精煉粗銅時粗銅做陽極

C.在鍍件上鍍銅時可用金屬銅做陽極 D.電解水制H2、O2時銅做陽極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硅酸鈉被國家列為“我國優(yōu)先發(fā)展的精細(xì)化學(xué)品”和“今后我國無機(jī)化工產(chǎn)品發(fā)展重點”之一。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì))制備硅酸鈉的工藝流程示意簡圖:

(1)要將洗出液中的溶質(zhì)析出,采用的方法是________(填“蒸發(fā)”、“降溫”)結(jié)晶;操作時用到的硅酸鹽儀器有(填3個儀器)____________________________。

(2)上述流程中加入NaOH溶液,反應(yīng)的離子方程式為________________________。

(3)用上述殘渣中的氧化鐵焊接鐵軌,其鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為(并在方程式中用“單線橋”標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目)_____________________________。

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