【題目】下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。
通過計算,可知系統(tǒng)(I)和系統(tǒng)(II)制氫的熱化學方程式分別為_____________________________、____________________________,制得等量H2所需能量較少的是________________________。
【答案】H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol系統(tǒng)(II)
【解析】
①H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g) △H1=+327 kJ/mol
②SO2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) △H2=151 kJ/mol
③2HI(aq)= H2 (g)+ I2(s) △H3=+110 kJ/mol
④H2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) △H4=+61 kJ/mol
①+②+③,整理可得系統(tǒng)(I)的熱化學方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) △H=+286 kJ/mol;
②+③+④,整理可得系統(tǒng)(II)的熱化學方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) △H=+20 kJ/mol。
根據系統(tǒng)I、系統(tǒng)II的熱化學方程式可知:每反應產生1mol氫氣,后者吸收的熱量比前者少,所以制取等量的H2所需能量較少的是系統(tǒng)II。
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【題目】回答下列問題:
(1)已知室溫下CO的燃燒熱為283 kJ/mo1,則CO的燃燒熱的熱化學方程式為___________________________________。
(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CH3OH,其反應為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116kJ/mo1
如圖表示CO的平衡轉化率(α)隨溫度和壓強變化的示意圖。X表示的是_____________,Y1_____Y2(填“<”、“=”、“>”)。
(3)合成甲醇的反應原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下發(fā)生反應,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
①反應進行到4min時,v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,CO2的平均反應速率v(CO2)=____________mol·L1·min1。
②該溫度下平衡常數為_____________。
③下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______________。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O濃度之比為1∶3∶1∶1
C.恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化
D.恒溫恒容下,氣體的密度不再變化
(4)為提高燃料的能量利用率,常將其設計為燃料電池。某電池以甲烷為燃料,空氣為氧化劑,KOH溶液為電解質溶液,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極。寫出該燃料電池的負極反應式:_____________________________。
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【題目】為了清理路面積雪,人們常使用一種融雪劑,其主要成分的化學式為XY2,X、Y均為周期表前20號元素,其陽離子和陰離子的電子層結構相同,且1 mol XY2含有54 mol 電子。
(1)該融雪劑的化學式是________,該物質中化學鍵類型是________,電子式是________________。
(2)元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍,D與Y相鄰,則D的離子結構示意圖是____________;D與E能形成一種結構類似于CO2的三原子分子,且每個原子都達到了8e-穩(wěn)定結構,該分子的電子式為____________,化學鍵類型為________________(填“離子鍵”、“非極性共價鍵”或“極性共價鍵”)。
(3)W是與D同主族的短周期元素,Z是第三周期金屬性最強的元素,Z的單質在W的常見單質中反應時有兩種產物:不加熱時生成________,其化學鍵類型為________;加熱時生成________,其化學鍵類型為________________。
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【題目】最近科學家利用下列裝置圖成功地實現了CO2和H2O合成CH4。下列敘述錯誤的是
A. 電池工作時,實現了將太陽能轉化為電能
B. 電路中轉移1mol的電子時, 有1mol H+ 透過質子交換膜從左向右移
C. 銅電極為正極,電極反應式為CO2-8e-+8H+=CH4+2H2O
D. 為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量稀硫酸
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【題目】A、B、C、D、E是核電荷數依次增大的五種短周期主族元素,A原子核內只有1個質子;B原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價氧化物對應的水化物的化學式為HBO3;C原子最外層的電子數比次外層的多4;C的簡單陰離子與D的陽離子具有相同的電子層結構,兩元素可形成化合物D2C;C、E同主族;卮鹣铝袉栴}:
(1)B在元素周期表中的位置為______________________。
(2)E的氧化物對應的水化物有______________________ (寫化學式)。
(3)B、C、D、E形成的簡單離子半徑由大到小的關系是______________________(用離子符號表示)。
(4)化合物D2C的形成過程為______________________(用電子式表示)。
(5)由A、B、C三種元素形成的常見的離子化合物的化學式為___________,該化合物的水溶液與強堿溶液共熱發(fā)生反應的離子方程式為______________________。
(6)化合物D2EC3在一定條件下可以發(fā)生分解反應生成兩種鹽,其中一種產物為無氧酸鹽,則此反應的化學方程式為______________________。
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【題目】①~⑦在元素周期表的對應位置如圖所示,回答下列問題。
周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ⑦ | ① | ② | |||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
(1)元素⑥的原子結構示意圖___________;元素的最高正價①___________②(填>、<、=)
(2)向元素⑤和⑥形成的化合物的水溶液中加入過量的①的氫化物的水溶液,反應的離子方程式是______________
(3)元素③的最高價氧化物對應的水化物為_______(填離子化合物或共價化合物)
(4)元素②和③形成的一種化合物為淡黃色固體,該化合物的電子式為______,該化合物中化鍵有_______(填離子鍵、極性鍵或非極性鍵),該化合物與⑦的最高價氧化物反應的化學方程式為_____。
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【題目】能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎,常規(guī)能源的合理利用和新能源的合理開發(fā)是當今人類社會面臨的嚴峻課題;卮鹣铝袉栴}:
(1)我國是世界上少數以煤為主要燃料的國家,下列關于煤作燃料的論點正確的是________。
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料簡單燃燒掉太可惜,應該綜合利用
B.煤是發(fā)熱很高的固體燃料,我國煤炭資源相對集中,開采成本低,用煤作燃料實惠
C.煤燃燒時產生大量二氧化硫和煙塵,對環(huán)境污染嚴重
D.通過潔凈煤技術,如煤的氣化和液化,以及煙氣脫硫,不僅減輕了燃煤污染,還能提高煤燃燒的熱利用率
(2)烏克蘭科學家將銅和鐵混合熔化制成多孔金屬,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料霧化器,該霧化器的作用是_________________________________________________。
(3)乙醇是未來內燃機的首選環(huán)保型液體燃料。2.0 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出59.43 kJ的熱量,表示乙醇燃燒熱的化學方程式為__________________________________。
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