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    19．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用.⑴蕴藏在海底的“可燃冰 是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体.我国南海海底有极其丰富的“可燃冰 资源.①将“可燃冰 从海底取出.“可燃冰 将融化并放出甲烷气体.请你所学的物质结构知识加以解释: . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
    I．氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图实验（图中所用电极均为惰性电极）：
    （1）对于氢氧燃料电池中，下列表达不正确的是
    CD
    CD

    A．a电极是负极，OH-移向负极
    B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
    C．电池总反应式为：2H2+O2
     点燃 
    .
     
    2H2O
    D．电解质溶液的pH保持不变
    E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
    （2）上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，则此时上图装置中溶液的pH=
    1
    1
      （溶液体积变化忽略不计）
    II氢气是合成氨的重要原料．工业上合成氨的反应是：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.20kJ?mol-1．
    （1）下列事实中，不能说明上述可逆反应已达到平衡的是
    ②③
    ②③
    （填序号）
    ①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
    ②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N
    ③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1：3：2
    ④N2、H2、NH3的体积分数不再改变
    ⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
    ⑥混合气体的总物质的量不再改变
    （2）已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行，测得如下数据：

    时间（h）
    物质的量（mol）    		 0 1 2 3 4
    N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00
    H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00
    NH3 0 0.20 N2 1.00 1.00
    根据表中数据计算：
    ①反应进行到2小时时放出的热量为
    27.66kJ
    27.66kJ

    ②此条件下该反应的化学平衡常数K=
    4
    27
    4
    27
    （保留两位小数）
    ③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，化学平衡将向
    正反应
    正反应
      方向移动（填“正反应”或“逆反应”、“不移动”）．

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    化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用．
    （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观酷似冰的甲烷水合物．我国南海海底有丰富的“可燃冰”资源．取365g分子式为CH4?9H2O的“可燃冰”，将其释放的甲烷完全燃烧生成CO2和H2O（l），可放出1780.6kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为
    CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
    CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
    ．
    （2）甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，制取甲醇的传统方法是采用CuO-ZnO/γ-Al2O3为催化剂，合成反应为：CO+2H2
    催化剂
    .
    加热加压
    CH3OH．生产中一些工艺参数如图所示．该反应为
    放热
    放热
    （填“吸热”或“放热”）反应．说明你作出判断的依据
    由图知，不论在何种压强下，都是温度越高，CO的转化率越小
    由图知，不论在何种压强下，都是温度越高，CO的转化率越小
    ．
    最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．该电池的正极反应式为
    O2+4e-=2O2-
    O2+4e-=2O2-
    ．电池工作时，固体电解质里的O2-向
    负
    负
    极推动．

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    化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

     （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890.3 kJ／mol。

    356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为  _______  。

    （2）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C4H10表示)，电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2－。

    已知该电池负极的电极反应为：C4H10＋2O2－－4e－＝CO2＋H2O，则该电池正极的电极反应式为    _______    ，电池工作时，固体电解质里的O2－向    _______    极移动。

    （3）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O(g)    CO2(g)＋H2(g)

           ①T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：    T℃时物质的浓度(mol/L)变化

    时间 / min

    CO

    H2O(g)

    CO2

    H2

    0

    0.200

    0.300

    0

    0

    2

    0.138

    0.238

    0.062

    0.062

    3

    0.100

    0.200

    0.100

    0.100

    4

    0.100

    0.200

    0.100

    0.100

    5

    0.116

    0.216

    0.084

    C1

    6

    0.096

    0.266

    0.104

    C2

            第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4～5min之间，改变的条件是    _______    ，第5～6min之间，改变的条件是    _______    。T℃时该化 学反应的平衡常数是    _______    。

    ②已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol／L，则CO在此条件下的转化率为    _______    。

    ③397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H    _______    0(填“>”、“＝”、“<”)．

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    化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

    （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)  △H＝－890.3 kJ／mol。

    356g“可燃冰”(若分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为

                 kJ。

    （2）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2。该电解池中，铜电极接直流电源的       极；每生成1molCu2O，电路中通过的电子的数目为          ；该电解池的阴极反应式为                 。

     

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    化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
    （1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)  △H＝－890.3 kJ／mol。
    356g“可燃冰”(若分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为
                kJ。
    （2）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2。该电解池中，铜电极接直流电源的       极；每生成1molCu2O，电路中通过的电子的数目为          ；该电解池的阴极反应式为                 。

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    一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意）

    1．B   2．C   3．B  4．A  5．D   6．A

    二、选择题（本题包括9小题，每小题4分，共36分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给满分，但只要选错一个该小题就为0分。）

    7．AD  8．D  9．B  10．AC  11．BD  12．C  13．D   14．A  15．BC

    三．（本题包括2小题，共22分）

    16．⑴cd   ⑵①硫酸溶液、氢氧化钾溶液    ②1┱4

    （除第⑴小题4分外，其余每空2分，共8分）

    17．⑴①溶液蓝色恰好褪去所需的时间，吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量

    ②同时加入少量碘化钾固体，用适量水使之完全溶解  将第一步所得溶液全部转入1000mL的容量瓶中，定容，摇匀

    ⑵①800  ②抽气速度过快，或装置气密性较差

    ③将50mL5×10-4mol/L的碘溶液的体积减小为5mL，并将广口瓶改为试管

    ⑶④                                                 （每空2分，共14分）

    四．（本题包括3小题，共30分）

    18．⑴第三周期、ⅠA族   ⑵①C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

    ②2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2  ⑶       （每空2分，共8分）

    19．⑴①该晶体是分子晶体，各分子间存在较弱的分子间作用力，故“可燃冰”熔沸点较低

    ②890.3 kJ?mol－1

    ⑵①O2＋4e＝2 O2?  向负极移动  ②固体碳（或炭粒）

    ⑶寻找新能源，提高燃料的燃烧效率等

    （每空2分，共12分）

    20．⑴H2O2     ⑵acdefgj  合成塔  ⑥  ⑶Fe4S5＋8O22Fe2O3＋5SO2

    （除第⑵小题第2、3空1分外，其余每空2分，共10分）

     

    五．（本题包括2小题，共20分）

    21．⑴乙基    C9H12O3  ⑵与NaOH溶液在加热条件下反应

    ⑶                             （每空2分，共8分）

    22．⑴加成反应  ⑵⑥     保护B(或G)分子中的C＝C不被氧化

     

    ⑶                               

     

    ⑷ HOOCCH2CHClCOOH+3NaOHNaOOCCH＝CHCOONa+NaCl+3H2O

     2CH3CH2CH2CH2OH+HOOCCH＝CHCOOH

    CH3(CH2)3OOCCH＝CHCOO(CH2)3CH3+2H2O         （每空2分，共12分）

    六．（本题包括2小题，共18分）

    23．⑴CaCO3?MgCO3                                                   （4分）

    ⑵由于炭粉过量，则白云石分解后的产物与炭粉反应完全，据氧元素守恒知，CaCO3?MgCO3→6CO，则V ==0.73am                    （4分）

    24．⑴设乙烯总量为1mol，第①步反应消耗乙烯为xmol，则第②步产生的CH3COOH为x?75%×80%=0.6x。

    由反应③知：＝

    即：x＝  1－x＝

    故两次投料比为＝x:(1－x)＝5:3。                                    （4分）

    ⑵n(CH2=CH2)＝＝1×106mol

    m(CH3COOCH=CH2)=1×106mol××75%×86g/mol=2.42×107g=2.42×104kg（3分）

    ⑶ 第①步消耗氧气：n(O2)1＝n(CH2=CH2)××＝n(CH2=CH2)

    第②步消耗氧气：n(O2)2＝n(CH2=CH2)××75%×＝n(CH2=CH2)

    第③消耗氧气：n(O2)3＝n(CH2=CH2)×＝n(CH2=CH2)

    n(O2)总=n(CH2=CH2)＋n(CH2=CH2)＋n(CH2=CH2)＝n(CH2=CH2)

    n(空气)＝5×n(CH2=CH2)＝n(CH2=CH2)

    故：＝                                              （3分）

    注：答题中出现的其它合理答案均给分

     

     


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