把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I:  C(s)+O2(g) = CO2(g)
途徑II:先制水煤氣: C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃燒水煤氣:2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g);
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5 kJ·mol-1  
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H2=-241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g);△H3=-283.0kJ·mol-1
請(qǐng)回答下列問題:
(1)CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是       (填“放熱反應(yīng)”或“吸熱反應(yīng)”)
(2)根據(jù)蓋斯定律,煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應(yīng)熱△H=                    。
(3)根據(jù)兩種途徑,下列說法錯(cuò)誤的是(   )              
A.途徑II制水煤氣時(shí)增加能耗,故途徑II的做法不可取
B.與途徑I相比,途徑II可以減少對(duì)環(huán)境的污染
C.與途徑I相比,途徑II可以提高煤的燃燒效率
D.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后,便于通過管道進(jìn)行運(yùn)輸
(1)放熱反應(yīng)
(2)131.3kJ/mol
(3)A

試題分析:(1)③-②可得目標(biāo)方程式的熱效應(yīng),ΔH=-283.0kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)<0,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)根據(jù)蓋斯定律,煤和氣態(tài)水生成水煤氣的反應(yīng)熱△H=①-②-③=-393.5 kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)-(-283.0kJ·mol-1)=131.3kJ/mol
(3)A、根據(jù)蓋斯定律,無論是途徑I還是途徑II,最終碳燃燒的熱效應(yīng)是相同的,錯(cuò)誤;B、碳直接燃燒會(huì)造成燃燒不充分,且產(chǎn)物中可能含二氧化硫,給大氣帶來污染,正確;C、與途徑I相比,途徑II燃料燃燒充分可以提高煤的燃燒效率,正確;D、將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后,便于通過管道進(jìn)行運(yùn)輸,正確,答案選A。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=a kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)        △H=-220 kJ/mol
H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436、496和462 kJ/mol,則a為
A.-332B.-118C.+350D.+130

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O=O為500、N—N為154,則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是
A.194B.391C.516D.658

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃燒放出大量的熱,可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) △H=" —1214" kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=" —566" kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                          。
(2) 將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。其負(fù)極電極反應(yīng)式是:                             。
(3)某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如下圖所示),通電后,溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時(shí)間不變色。下列說法中正確的是      (填序號(hào))

A.電源中的a一定為正極,b一定為負(fù)極
B.可以用NaCl溶液作為電解液
C.A、B兩端都必須用鐵作電極
D.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H+ + 2e= H2
(4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積
為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
1
2
0.4
1
 
①實(shí)驗(yàn)1中,以v (H2)表示的平均反應(yīng)速率為              
②實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是                 (答一種情況即可)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

I.“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題:
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組
溫度℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①實(shí)驗(yàn)1中以v (CO2)表示的反應(yīng)速率為                (保留兩位小數(shù),下同)。
②該反應(yīng)為      (填“吸”或“放”)熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=         。
(2)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(g)+ 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g)= 2CO2(g)                  ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g)= H2O(l)                          ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:                     。
II.(1)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。如LiFePO4電池某電極的工作原理如下圖所示:

該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的    極(填“正”或“負(fù)”),該電極反應(yīng)式為         。
(2)用此電池電解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mole,且電解池的電極均為惰性電極,陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是       L,將電解后的溶液加水稀釋至1L,此時(shí)溶液的pH=           。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

當(dāng)前環(huán)境問題是一個(gè)全球重視的問題,引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2
污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對(duì)環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn),目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請(qǐng)寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是                                 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

真空碳熱還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g) ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) ΔH="b" kJ·mol-1
反應(yīng)Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH=     kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

對(duì)含氮物質(zhì)的研究和利用有著極為重要的意義。
(1)N2、O2和H2相互之間可以發(fā)生化合反應(yīng),已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)     H=+180.5kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   H =-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   H =-92.4 kJ·mol-1。
則氨的催化氧化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                。
(2)汽車尾氣凈化的一個(gè)反應(yīng)原理為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)  H<0。
一定溫度下,將2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。

①NO的平衡轉(zhuǎn)化率為   ,0~20min平均反應(yīng)速率v(NO)為             。25min時(shí),若保持反應(yīng)溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,則化學(xué)平衡將         移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)。
②若只改變某一反應(yīng)條件X,反應(yīng)由原平衡I達(dá)到新平衡II,變量Y的變化趨勢(shì)如下圖所示。下列說法正確的是      (填字母代號(hào))。

催化劑

 

(3)某化學(xué)小組擬設(shè)計(jì)以N2和H2為電極反應(yīng)物,以HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液制成燃料電池,則該電池的正極反應(yīng)式為                 。假設(shè)電解質(zhì)溶液的體積不變,下列說法正確的是         (填字母代號(hào))。
a.放電過程中,電解質(zhì)溶液的pH保持不變
b.溶液中的NH4Cl濃度增大,但Cl-離子濃度不變
c.每轉(zhuǎn)移6.021023個(gè)電子,則有標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L電極反應(yīng)物被氧化
d.為保持放電效果,電池使用一段時(shí)間需更換電解質(zhì)溶液

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:NH3·H2O(aq)與H2SO4(aq)反應(yīng)生成1 mol正鹽的ΔH=-24.2 kJ·mol-1;強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)的中和熱為ΔH=-57.3 kJ·mol-1。則NH3·H2O在水溶液中電離的ΔH等于(  )
A.-69.4 kJ·mol-1B.-45.2 kJ·mol-1
C.+69.4 kJ·mol-1D.+45.2 kJ·mol-1

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同步練習(xí)冊(cè)答案