【題目】甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1以天然氣為原料制H2是合成氨的一條重要的路線。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料氣H2,其反應(yīng)式如下:①CHg+1/2Og══COg+2Hg ΔH1=-35.6kJ·mol,試判斷常溫下,上述反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行:___________(”)。

有研究認(rèn)為甲烷部分氧化的機(jī)理為:

CHg+2Og)=CO2g+2H2Og ΔH2=-890.3kJ·mol;

CHg+COg)=2COg+2Hg ΔH3+247.3kJ·mol,請(qǐng)結(jié)合以上三個(gè)反應(yīng)與條件寫(xiě)出CH4H2Og)生成COH2的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:________________________________。

2恒溫下,向一個(gè)2L的密閉容器中充入1 mol N22.6 molH2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如下表所示:

時(shí)間/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/( mol ·/L-1)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

此條件下,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),氮?dú)獾臐舛葹?/span>_______________。

3如下圖所示,裝置為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過(guò)裝置實(shí)現(xiàn)鐵棒上鍍銅。

b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_____________________________

②電鍍結(jié)束后,裝置中溶液的pH___________(填寫(xiě)變大、變小不變,下同),裝置Cu的物質(zhì)的量濃度___________________。

③若完全反應(yīng)后,裝置中陰極質(zhì)量增加12.8g,則裝置中理論上消耗甲烷_________L (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

【答案】 CHg+H2Og)=COg+3H2gΔH+250.3kJ·mol 0.4 mol ·L-1 O22H2O4e=4OH- 變小 不變 1.12

【解析】1)該反應(yīng)為一個(gè)熵增的放熱反應(yīng),可以自發(fā)進(jìn)行;通過(guò)蓋斯定律,首先寫(xiě)出目標(biāo)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)等于(①×4-②-③),故ΔH=((-35.6)×4-(-890.3)-247.3)=250.3KJ/mol;

2


N2+3H22NH3

始態(tài)mol/L

0.5

1.3

0

反應(yīng)mol/L

0.1

0.3

0.20

終態(tài)mol/L

0.4

1.0

0.20

3)鐵棒鍍銅,可以確定Cu為陽(yáng)極,Fe為陰極,整個(gè)電鍍過(guò)程中電解質(zhì)濃度沒(méi)有變化;

左邊為燃料電池,a為負(fù)極,甲烷失電子,b為正極,發(fā)生還原反應(yīng)O22H2O4e=4OH-,整個(gè)過(guò)程中KOH的量不變,但有水生成,濃度減小,pH變小。根據(jù)得失電子守恒可以確定,消耗甲烷為1.12L

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:

【題目】下列除雜方案錯(cuò)誤的是(

選項(xiàng)

被提純的物質(zhì)

雜質(zhì)

除雜試劑

除雜方法

A

C2H5OH(l)

H2O(l)

新制的生石灰

蒸餾

B

NH4Cl(aq)

Fe3+(aq)

NaOH溶液

過(guò)濾

C

Cl2(g)

HCl(g)

飽和食鹽水、濃H2SO4

洗氣

D

NaCl(s)

Na2CO3(s)

鹽酸

蒸發(fā) 結(jié)晶


A.A
B.B
C.C
D.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)石墨晶體的說(shuō)法正確的是(  )

A. 由于石墨晶體導(dǎo)電,所以它是金屬晶體

B. 由于石墨的熔點(diǎn)很高,所以它是原子晶體

C. 由于石墨質(zhì)軟,所以它是分子晶體

D. 石墨晶體是一種混合晶體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后所得到CO2和H2O的物質(zhì)的量隨混合烴總物質(zhì)的量的變化如圖所示。下列有關(guān)混合氣體的說(shuō)法不正確的是

A. 該混合氣體中可能含有乙烯或丙炔(C3H4

B. 該混合氣體中一定含有甲烷

C. 在110℃條件下,混合氣體與氧氣混合,總混合氣燃燒前后體積不變

D. 若混合氣體由CH4和C2H4組成,則其體積比為1:3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】查閱資料知:Br2的沸點(diǎn)為58.78℃,密度為3.119gcm﹣3,微溶于水,有毒。

Ⅰ.(1)常溫下,單質(zhì)溴通常呈__態(tài),保存時(shí)通常在盛溴的試劑瓶中加入少量__液封。

Ⅱ.工業(yè)生產(chǎn)中,海水提取溴常用空氣吹出法。其生產(chǎn)流程可用如圖表示:

濃縮海水低濃度溴水含Br的溶液溴的濃溶液→液溴

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬該法設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去)從濃縮的海水中提取液溴實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①關(guān)閉活塞b、d,打開(kāi)活塞a、c,向A中緩慢通入Cl2,至反應(yīng)結(jié)束;

②關(guān)閉a、c,打開(kāi)b、d,向A中鼓入足量熱空氣;

③關(guān)閉b,打開(kāi)a,再通過(guò)A向B中通入足量的Cl2;

④將B中所得液體進(jìn)行蒸餾,收集液溴。

(2)當(dāng)觀察到A中液面上方出現(xiàn)____(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)即可判斷步驟①中反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。

(3)X試劑可以是___,尾氣處理選用___(填序號(hào),試劑不重復(fù)使用)。

a.H2O b.飽和食鹽水 c.NaOH溶液 d.飽和Na2SO3溶液

B中X試劑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

(4)蒸餾時(shí)應(yīng)該選擇下列儀器_____(填序號(hào)),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)控制溫度為_________時(shí)收集液溴。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定條件下,在恒容密閉容器中,能表示反應(yīng)X(g)2Y(g) 2Z(g)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(  )

①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2

②XY、Z的濃度不再發(fā)生變化

③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

④單位時(shí)間內(nèi)生成n mol Z,同時(shí)生成2n mol Y

A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)n(B)n(C)=221。保持溫度不變,以221的物質(zhì)的量之比再充入A、B、C,則 ( )

A. 平衡不移動(dòng)

B. 再達(dá)平衡時(shí),n(A)n(B)n(C)仍為221

C. 再達(dá)平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)增大

D. 再達(dá)平衡時(shí),正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)并能導(dǎo)電的是(
A.熔融的NaCl
B.KNO3溶液
C.Cu
D.酒精

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )

A. 電子流向?yàn)椋弘姌Oa → 電極d →電極c →電極b

B. 電極b發(fā)生的電極反應(yīng)為O2 + 2H2O + 4e= 4OH

C. 在電極a參與反應(yīng)的氣體體積在相同狀況下與在電極c產(chǎn)生的氣體體積為1:1

D. 為了防止大氣污染,應(yīng)在d端的U形管出口連接導(dǎo)管通入到NaOH溶液中

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案