甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源,研究其相关反应并合理利用具有重要意义.请回答下列问题:
(1)已知:
a.工业上甲烷可用于制造合成气,常温常压下其反应为CH4(g)+H2O(l)⇌CO(g)+3H2(g)△H=+250.1kJ•mol-1;
b.CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ•mol-1、285.8kJ•mol-1。常温常压下,16g甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为 890.3890.3kJ。
(2)将1mol CH4(g)和3mol H2O(g)充入盛有催化剂的5L刚性密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)(△H>0),相同时间内测得CO的体积分数[φ(CO)]与温度(T)的关系如图1所示。

①既能提高甲烷的转化率又能提高反应速率的措施是 BCBC。(填序号)
A.在其他条件不变时,充入氮气
B.在其他条件不变时,再充入4mol H2O(g)
C.在其他条件不变时,升高反应温度
D.在其他条件不变时,再充入1mol CH4(g)和3mol H2O(g)
②温度大于T1℃时,随着温度的升高,CO的体积分数降低的可能原因是 催化剂的活性降低或发生副反应催化剂的活性降低或发生副反应。(写一条即可)
③假设T1℃时反应达到平衡所需的时间为5min,平衡时φ(CO)=0.10,则从开始至达到平衡时间内用H2表示的化学反应速率为 0.06mol/(L•min)0.06mol/(L•min),反应的平衡常数K为 0.0540.054。
(3)甲烷属于易燃易爆气体,可用电化学原理测定空气中甲烷的含量防止爆炸事故的发生,其原理如图所示,则负极的电极反应式为 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;若测得标准状况下空气中甲烷的含量为0.112L,当甲烷完全被氧化时消耗的H2SO4为 00mol。
【答案】890.3;BC;催化剂的活性降低或发生副反应;0.06mol/(L•min);0.054;CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;0
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:1难度:0.4
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1.已知白磷的结构为空心正四面体(
),磷在空气中燃烧生成P4O10,其中每个磷原子与一个氧原子双键结合,其余的氧插入P-P键之间,已知有关形成1mol键所放出的能量数据:
P+P→P-P,△H=-172kJ•mol-1; O+O→O=O,△H=-498kJ•mol-1
P+O→P-O,△H=-335kJ•mol-1; P+O→P=O,△H=-470kJ•mol-1
则反应P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)中的燃烧热为( )发布:2024/11/17 8:0:1组卷:8引用:1难度:0.7 -
2.(1)已知H-H键键能(化学键断裂时吸收或形成时释放的能量)为436kJ/mol,N-H键键能为391kJ/mol,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,可知N≡N键的键能是
(2)碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+O2(g)═CO(g)的△H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有12
(3)运动会中的火炬一般采用丙烷(C3H8)为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,图中的括号内应填入
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
(4)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3 Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为:H2SO4═2H++SO42-
D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
(5)常温下,0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是
A.c(H+)
B.c(H+)c(CH3COOH)
C.c(CH3COO-)
D.c(CH3COOH)发布:2024/11/7 8:0:2组卷:10引用:2难度:0.5 -
3.乙醇汽油的推广使用,带动了粮食深加工相关产业的发展,具有较好的经济效益和社会效益,促进了农业生产与消费的良性循环.
(1)下列说法中正确的是
①推广乙醇汽油可以减轻环境污染,可降低尾气中一氧化碳的含量.
②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一.
③乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾.
④太阳能、风能、水能、生物能、地热能、潮汐能等都属于可再生能源.
A.①②④B.①②③C.③④D.①②③④
(2)通过分析反应过程中化学键的断开和形成,应用有关数据,可以估算化学反应的反应热.已知有关数据见下表:
工业制乙醇目前主要方法是乙烯水化法化学键 C=C C-C C-H C-O O-H
断开键要吸收的能量(单位:kJ•mol-1)
602
345.6
411
357.7
458.8
(CH2=CH2+H2OCH3CH2OH),估算制取1mol 乙醇的反应热△H=催化剂加热、加压
(3)在相同温度和压强下,将46g乙醇分别在纯氧中和空气中完全燃烧,在纯氧中燃烧热为△H1,在空气中燃烧热为△H2,则△H1发布:2024/11/7 8:0:2组卷:36引用:2难度:0.5