【题目】天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下,请回答下列问题:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣889.6kJ/mol.
(1)反应物能量总和_____(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物能量总和.
(2)若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,则放出的热量_____889.6kJ.(填“>”、“<”或“=”)
(3)已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJ/mol,则相同质量的甲烷和氢气,完全燃烧生成液态水,放热较多的是_____.
(4)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.
①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,通入甲烷的这个电极是_____(填“正极”或“负极”),其另外一电极上的电极反应式为:__________________.
②通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率_____(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率.
【答案】 大于 < 氢气 负极 O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣ 大于
【解析】(1)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣889.6kJ/mol,反应是放热反应,所以反应物能量总和大于生成物能量总和;正确答案:大于。
(2)水蒸气转化为液态水要放出热量,所以1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,放出的热量小于889.6kJ;正确答案:。
(3)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣889.6kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJ/mol,则1g甲烷完全燃烧放出的热量为,1g氢气完全燃烧放出的热量为
,所以相同质量的甲烷和氢气,完全燃烧生成液态水,氢气放的热量较多;正确答案:氢气。
(4) ①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,负极上甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为,通入氧气的一极为原电池的正极,极反应为O2+4 e﹣+2H2O =4 OH﹣;正确答案:负极;O2+4 e﹣+2H2O = 4 OH﹣。
②通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率;正确答案:大于。
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【题目】汽车尾气中含有NO2、NO和CO等有害气体,现取标准状况下22.4 L汽车尾气,研究发现该气体通过催化转化器后,上述三种有害气体可被完全转化为无害的N2和CO2,再取等体积尾气通入0.1 mol/L 50 mL NaOH溶液中,其中的NO2和NO恰好被完全吸收。则尾气中CO的体积分数可能为(说明:汽车尾气中其它成分气体与CO和NaOH溶液均不反应)( )
A. 0.4% B. 0.8% C. 2% D. 4%
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【题目】某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g)若开始时只充入2molE(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为( )
A.20%
B.40%
C.60%
D.80%
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【题目】汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)+O2(g) 2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下,N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A. 在温度T下,该反应的平衡常数K=
B. 在温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C. 曲线b对应的反应条件改变可能是加入了催化剂
D. 若曲线b对应的反应条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
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【题目】利用下列实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的是( )
A.图1装置可制取氨气
B.图2装置可分离CH3COONa和CH3COOC2H5混合液
C.图3所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化
D.图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
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【题目】A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比2:3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,其溶液可使酚酞试液变红。请回答下列问题。
(1)Z的原子结构示意图为 ;化合物BA4的电子式为 。
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有 (填序号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.氢键
(3)化合物A2X和A2Z中,沸点较高的是 (填化学式),其主要原因是 。
(4)A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应的化学方程式为 。
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【题目】下列关于氧化还原反应说法正确的是
A.氧化剂得电子越多说明氧化性越强B.氧化剂价态越高说明氧化性越强
C.Cu2+→ Cu的变化过程是还原反应D.氧化还原反应本质是元素化合价的升降
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【题目】肉桂酸甲酯(H)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得H分子的红外光谱如下图所示:
又知J为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间的连线表示单键或双键等化学键)。
试回答下列问题:
(1)肉桂酸甲酯(H)的结构简式为_______。
(2)现测出A的核磁共振氢谱图有6个峰,且面积之比为1∶2∶2∶2∶1∶2。用芳香烃A为原料合成H的路线如下(部分反应物和反应条件已略去):
①化合物F中的官能团有__________(填名称)。
②F→G的反应类型是__________。
③书写下列化学方程式:
F→I:____________________。
G→H:_________________________。
④其中F的同分异构体甚多,其中有一类可用通式表示(其中X、Y均不为氢原子),试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式:_____________________。
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【题目】X、Y、Z、U、W五种短周期非金属元素,它们的原子半径与原子序数有如图关系,化合物XZ是水煤气的主要成分之一,下列说法不正确的是
A. U、X、W 三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
B. 由Y、Z和氢三种元素形成的化合物中一定只含共价键
C. XZ2与X60的化学键类型和晶体类型都相同
D. X的位置是第2周期、第ⅣA族
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