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蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤...

蕴藏在海底的大量“可燃冰”,其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气(CO、H2,再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法:

CH4(g+H2O (g=CO (g+3H2(g   △H1=+206.2kJ·mol-1

CH4(g1/2O2(g=CO(g+2H2(g   △H2=-35.4 kJ·mol-1

CH4 (g+2H2O (g=CO2 (g+4H2(g  △H3=+165.0 kJ·mol-1

(1CH4(g与CO2 (g反应生成CO(g和H2(g的热化学方程式为              

(2从原料、能源利用的角度,分析四个反应作为合成甲醇更适宜的是反应          (填序号

(3也可将CH4设计成燃料电池,来解决能源问题,如下图装置所示。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷VL。

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①0<V≤33.6L时,负极电极反应为          

②33.6L<V≤67.2L时,电池总反应方程式为          

③V=44.8L时,溶液中离子浓度大小关系为           

(4工业合成氨时,合成塔中每产生1molNH3,放出46.1kJ的热量。

某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达到平衡的时间

达平衡时体系能量的变化/kJ

N2

H2

NH3

1

4

0

t1 min

放出热量:36.88kJ

2

8

0

t2 min

放出热量:Q

①容器中,0-t1时间的平均反应速率为υ(H满分5 manfen5.com2=            

下列叙述正确的是           (填字母序号

a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等

b.容器②中反应达平衡状态时,Q>73.76kJ

c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等

d.平衡时,容器中N2的转化率:①<②

e两容器达到平衡时所用时间t1>t2

(5下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1:3充入后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。

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①曲线a对应的温度是            

上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是             

③M点对应的H2转化率是       

 

(1)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4KJ/mol (2)② (3)CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O CH4+2O2+NaOH=NaHCO3+2H2O [Na+]>[ HCO3-]>[ CO32]>[OH-]>[H+] (4)1.2/(v t1)mol·L-1·min-1 bde (5) 200OC M= Q> N 75% 【解析】 试题分析:(1)① CH4(g)+H2O (g)=CO (g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ·mol-1,③ CH4 (g)+2H2O (g)=CO2 (g)+4H2(g) △H3=+165.0 kJ·mol-1,根据盖斯定律,①×2-③得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4KJ/mol; (2)四个反应中只有②是放热反应,所以作为合成甲醇更适宜的是反应②; (3)n(NaOH)=2×1.5=3mol,可能先后发生反应a、CH4+2O2→CO2+2H2O、b、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、c、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;①0<V≤33.6L时,0<n(CH4)≤1.5mol,则0<n(CO2)≤1.5mol,只发生反应ab,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O,负极电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;②33.6L73.76kJ,b正确;c.反应开始时,两容器中加入的量不同,反应的化学反应速率不相等,c错误;d.平衡时,容器②相当于在①的基础上加压,平衡正向移动,则容器中N2的转化率:①<②,d正确;e.容器②中物质的物质的量浓度大,化学反应速率快,两容器达到平衡时所用时间t1>t2,e正确;答案选bde; (5)①合成氨的反应为放热反应,反应温度越高越不利于反应的进行,曲线a的NH3的物质的量分数最高,说明其反应温度应相对最低,故a为200℃;②平衡常数K只与温度有关,同一温度下的平衡常数相等,该反应为放热反应,其温度越高平衡常数越小,则M、N、Q点平衡常数K的大小关系是M= Q> N;③将N2和H2按物质的量之比为1:3充入,假设N2和H2的物质的量分别是amol和3amol, N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 起始物质的量(mol) a 3a 0 变化物质的量(mol) x 3x 2x 平衡物质的量(mol) a-x 3a-3x 2x M点氨气的物质的量分数是60%,则2x/ (a-x+3a-3x+2x)=0.6,x/a=0.75,所以M点对应的H2转化率是75%。 考点:热化学方程式,化学平衡的影响因素  
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考点分析:
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在日常生活中,为了达到更好的清洁效果,经常有人会将洁厕液(含有盐酸与84消毒液混合使用,从而会发生引发中毒的事故。

(1两种日化产品主要成分中都含有氯元素,该元素在元素周期表中位置是          

(284消毒液的主要成分是次氯酸钠,写出次氯酸钠的电子式:                  

(3洁厕灵的主要成分是HCl。下列关于卤化氢的性质比较中错误的是

A.酸性:HF>HCl>HBr>HI   B.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I

C.熔点:HF<HCl<HBr<HI   D.还原性:HF<HCl<HBr<HI

(4常温下,0.1mol/L的NaClO溶液的PH=9.7,原因                 

常温下HClO的电离平衡常数为                

洁厕液与84消毒液混合后会生成有毒的氯气。写出该反应的离子方程式              

(5高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂,工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:

①在碱性条件下,利用NaClO氧化硝酸铁,制得Na2FeO4,该反应的离子反应方程式为                 

②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH

K2FeO4在水溶液中易水【解析】
4
FeO42-+10H2O满分5 manfen5.com4Fe(OH3+8OH-+3O2,在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用       溶液(填序号

A.水   B.NH4Cl、异丙醇   C.Fe(NO33、异丙醇   D.CH3COONa、异丙醇

(6消毒效率是物质单位质量得到的电子数,则Cl2与NaClO两种消毒剂的消毒效率之比为     

 

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已知Ksp(AgCl=1.56×10-10,Ksp(AgBr=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.010mol •L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol •L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为

A.Cl-、Br-、CrO42-     B.CrO42-、Br-、Cl-

C.Br-、CrO42-、Cl-    D.Br-、Cl-、CrO42-

 

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在一定温度下,改变反应物中n(SO2对反应2SO2(g+O2(g满分5 manfen5.com2SO3(g△H<0的影响如图所示,下列说法正确的是

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A.反应b、c点均为平衡点,a点未达平衡且向正反应方向进行

B.a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka

C.上述图像可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高

D.a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高

 

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下列说法中正确的是

A.常温下,pH均等于4的硫酸溶液与醋酸溶液,两种溶液中c(SO42-与c(CH3COO-之比为1:2

B.常温下,向pH=4.0的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中c(H+和c(OH-都将变小

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分子式为C5H10的有机物,该有机物能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,该有机物可能的结构(不考虑顺反和空间结构有多少种

A.4种  B.5种  C.6种  D.7种

 

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