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31．已知在一定條件下.甲烷和氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式分別為: CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(l)+ 890.3kJ 2H2(g)+ O2(g)2H2O(l)+ 571.6kJ.則: (1)1g甲烷完全燃燒放出的熱量是多少kJ? (2)1g氫氣完全燃燒放出的熱量是多少kJ? (3)簡述氫氣有望成為21世紀(jì)替代礦物燃料的新能源的兩條理由. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。

（1）一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：

①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1

②CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2

現(xiàn)有一份在相同條件下對H2的相對密度為17的NO與NO2的混合氣體，用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體，恰好生成氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w和水蒸氣，共放出1042.8kJ熱量。

①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為                    

②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol，則△H2=          

③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                            。

（2）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖�；卮鹣铝袉栴}：

④B極為電池      極，電極反應(yīng)式為                                            

⑤若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，寫出陽極的電極反應(yīng)式                                                   ，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為         （標(biāo)況下），實(shí)際上消耗的甲烷體積（折算到標(biāo)況）比理論上大，可能原因?yàn)?u>                                                          .

 

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甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。
（1）一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
現(xiàn)有一份在相同條件下對H2的相對密度為17的NO與NO2的混合氣體，用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體，恰好生成氮?dú)�、二氧化碳�(xì)怏w和水蒸氣，共放出1042.8kJ熱量。
①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為                    
②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol，則△H2=          
③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           。
（2）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問題：

④B極為電池     極，電極反應(yīng)式為                                            
⑤若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，寫出陽極的電極反應(yīng)式                                                  ，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為        （標(biāo)況下），實(shí)際上消耗的甲烷體積（折算到標(biāo)況）比理論上大，可能原因?yàn)?u>                                                         .

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甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。
（1）一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
現(xiàn)有一份在相同條件下對H2的相對密度為17的NO與NO2的混合氣體，用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體，恰好生成氮?dú)�、二氧化碳�(xì)怏w和水蒸氣，共放出1042.8kJ熱量。
①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為                    
②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol，則△H2=          
③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           。
（2）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問題：

④B極為電池     極，電極反應(yīng)式為                                            
⑤若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，寫出陽極的電極反應(yīng)式                                                  ，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為        （標(biāo)況下），實(shí)際上消耗的甲烷體積（折算到標(biāo)況）比理論上大，可能原因?yàn)?u>                                                         .

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（本題16分）降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為研究的主要課題。
（1）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：                     。
（2）在容積為2L的密閉容器中，充入2mol CO2和6mol H2，在溫度500℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+ 3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） △H<0。CH3OH的濃度隨時(shí)間變化如圖�；卮鹩嘘P(guān)問題：

①從反應(yīng)開始到20分鐘時(shí)，H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝_________________。
②從30分鐘到35分鐘達(dá)到新的平衡，改變的條件可能是             。
A. 增大壓強(qiáng)    B.加入催化劑   C.升高溫度    D.增大反應(yīng)物的濃度 
③列式計(jì)算該反應(yīng)在35分鐘達(dá)到新平衡時(shí)的平衡常數(shù)(保留2位小數(shù))
④如果在30分鐘時(shí),再向容器中充入2mol CO2和6mol H2，保持溫度不變，達(dá)到新平衡時(shí)，CH3OH的濃度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一種原電池的工作原理為：2Na2S2 + NaBr3 Na2S4 + 3NaBr。用該電池為電源，以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，使CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷。
①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：                                              。
②電解池中產(chǎn)生CH4一極的電極反應(yīng)式為：                                     。
（4）下圖是NaOH吸收CO2后某種產(chǎn)物的水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)H2CO3、HCO3－、CO32－三種成分平衡時(shí)的組成分?jǐn)?shù)。

下列敘述正確的是             。
A．此圖是1.0 mol·L-1碳酸鈉溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲線
B．在pH分別為6.37及10.25時(shí)，溶液中c(H2CO3)=c(HCO3－)=c(CO32－)
C．人體血液的pH約為7.4，則CO2在血液中多以HCO3－形式存在
D．若用CO2和NaOH反應(yīng)制取NaHCO3，宜控制溶液的pH為7～9之間

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（本題16分）降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為研究的主要課題。
（1）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：                     。
（2）在容積為2L的密閉容器中，充入2mol CO2和6mol H2，在溫度500℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+ 3H2（g）CH3OH（g）+ H2O（g） △H<0。CH3OH的濃度隨時(shí)間變化如圖�；卮鹩嘘P(guān)問題：

①從反應(yīng)開始到20分鐘時(shí)，H2的平均反應(yīng)速率v(H2)＝_________________。
②從30分鐘到35分鐘達(dá)到新的平衡，改變的條件可能是             。
A. 增大壓強(qiáng)    B.加入催化劑   C.升高溫度    D.增大反應(yīng)物的濃度 
③列式計(jì)算該反應(yīng)在35分鐘達(dá)到新平衡時(shí)的平衡常數(shù)(保留2位小數(shù))
④如果在30分鐘時(shí),再向容器中充入2mol CO2和6mol H2，保持溫度不變，達(dá)到新平衡時(shí)，CH3OH的濃度____________1mol.L-1(填“>”、“<”或“=”)。
（3）一種原電池的工作原理為：2Na2S2 + NaBr3 Na2S4 + 3NaBr。用該電池為電源，以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，使CO2在銅電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷。
①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：                                              。
②電解池中產(chǎn)生CH4一極的電極反應(yīng)式為：                                     。
（4）下圖是NaOH吸收CO2后某種產(chǎn)物的水溶液在pH從0至14的范圍內(nèi)H2CO3、HCO3－、CO32－三種成分平衡時(shí)的組成分?jǐn)?shù)。

下列敘述正確的是             。
A．此圖是1.0 mol·L-1碳酸鈉溶液滴定1.0 mol·L-1 HCl溶液的滴定曲線
B．在pH分別為6.37及10.25時(shí)，溶液中c(H2CO3)=c(HCO3－)=c(CO32－)
C．人體血液的pH約為7.4，則CO2在血液中多以HCO3－形式存在
D．若用CO2和NaOH反應(yīng)制取NaHCO3，宜控制溶液的pH為7～9之間

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