(15分)能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，怎樣充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
I．已知：Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
CO(g)+1／2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1
則反應(yīng)：4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓變△H=       kJ·mol-1。
Ⅱ．（1）依據(jù)原電池的構(gòu)成原理，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是     (填序號)。
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C．2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)可以設(shè)計成一個原電池，請寫出該原電池的電極反應(yīng)。
負極：                                                ，
正極：                                                。
（2）二氧化氯(ClO2)是一種高效安全的自來水消毒劑。ClO2是一種黃綠色氣體，易溶于水。實驗室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2為原料制備ClO2流程如下：

已知：電解過程中發(fā)生的反應(yīng)為：
NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；假設(shè)NCl3中氮元素為+3價。
①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式                                            。
②在陽極上放電的物質(zhì)(或離子)是           。
③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是         (填序號)
A．生石灰       B．堿石灰       C．濃H2SO4       D．水
④在生產(chǎn)過程中，每生成1mol ClO2，需消耗       mol NCl3。
Ⅰ、6（c－b）－2a（2分）；
Ⅱ、（1）D（2分），CH4－8e－+10OH－=CO32－+7H2O（2分）；O2+2H2O+4e－=4OH－（2分）；
（2）①2H＋+2e－=H2↑（2分）；②NH4Cl（NH4＋）（2分）；③C（1分）；④mol（2分）。

試題分析：Ⅰ、①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=akJ?mol-1
②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=bkJ?mol-1
③C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=ckJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律（③-②）×6-①×2得到4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）△H=6（c－b）－2a  kJ?mol-1
Ⅱ、（1）設(shè)計成原電池需要是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)；
A．C（s）+CO2（g）=2CO（g）是非自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，故A不選；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l），反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，故B不選；
C．2H2O（l）=2H2（g）+O2（g），反應(yīng)是非自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，故C不選；
D．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l），是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計成原電池；故D選；
D反應(yīng)是甲烷燃料電池，在堿溶液中甲烷燃料電池中燃料在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
負極電極反應(yīng)為：CH4-8e－+10OH－=CO32－+7H2O；
正極電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e－=4OH－；
（2）NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；假設(shè)NCl3中氮元素為+3價．
①電解時陰極上是氫離子得到電子生成氫氣，陰極的電極反應(yīng)式為：2H＋+2e－=H2↑；
②電解時陽極上是銨根離子失去電子生成氫氣，故答案為：NH4Cl（NH4＋）；
③A、ClO2易溶于水，不能利用碳酸鈉溶液吸收氨氣，故A錯誤；
B、堿石灰不能吸收氨氣，故B錯誤；
C、濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO2，故C正確；
D、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨氣，故D錯誤；
故選：C；
④NCl3與NaClO2恰好反應(yīng)生成ClO2，還生成氯化鈉、NaOH，結(jié)合電子守恒可知，Cl元素的化合價升高，則N元素化合價降低，還生成氨氣，則該反應(yīng)的離子反應(yīng)為NCl3+3H2O+6ClO2－=6ClO2↑+3Cl－+3OH－+NH3↑，生產(chǎn)過程中，每生成1mol ClO2，需消耗mol，故答案為：mol。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

在298 K、100 kPa時，已知：
2H2O(g)=O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)=2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(g)＋2H2O(g)=4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3
則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是   (　　)。
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（1）已知：C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4H2O(1) △H=－2220.0kJ/mol
H2O(1) ===H2O(g)；△H=+44.0kJ/mol
寫出丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                               。
（2）在如圖所示的實驗裝置中，E為一張用淀粉碘化鉀溶液潤濕的濾紙，C、D為夾在濾紙兩端的鉑夾，X、Y分別為直流電源的兩極。在A、B中充滿AgNO3溶液后倒立于盛有AgNO3溶液的水槽中，再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，通直流電一段時間后，B電極質(zhì)量增重，A極產(chǎn)生無色氣體。請回答下列問題：
① 寫出D電極反應(yīng)式：　　　　　　　    ；
②寫出水槽中電解AgNO3溶液總反應(yīng)的離子方程式：                                    ，陰極增重2.16 g，則陽極上放出的氣體在標準狀況下的體積是____  _L。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

二甲醚（CH3OCH3）是無色氣體，可作為一種新型能源，由合成氣（組成為H2、CO、和少量CO2）直接制備二甲醚，其中主要過程包括以下四個反應(yīng)（均為可逆反應(yīng)）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng)③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng)④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制備二甲醚（另一產(chǎn)物為水蒸氣）的熱化學(xué)方程式為                            。
（2）一定溫度下，在恒容密閉容器中進行反應(yīng)①，下列描述能說明反應(yīng)到達平衡狀態(tài)的是             。
a.容器中氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體密度保持不變 
c.CH3OH(g)濃度保持不變
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定溫度下，將8mol CH3OH(g)充入5L密閉容器中進行反應(yīng)④，一段時間后到達平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中共放出49kJ熱量，則CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為       ，該溫度下，平衡常數(shù)K=             ；該溫度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，對再次達到的平衡狀態(tài)的判斷正確的是             。
a.CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小
b.CH3OCH3 (g)的體積分數(shù)增大
c.H2O(g)濃度為0．5mol·L-1
d.容器中的壓強變?yōu)樵瓉淼?．25倍
（4）二甲醚—氧氣燃料電池具有啟動快，效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇燃料電池，若電解質(zhì)為酸性，二甲醚—氧氣燃料電池的負極反應(yīng)為                             ；消耗2．8L(標準狀況)氧氣時，理論上流經(jīng)外電路的電子       mol

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

2013年12月2日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥三號”探月衛(wèi)星成功送入太空，進一步向廣寒宮探索�！伴L征三號甲”是三級液體助推火箭，一、二級為常規(guī)燃料，常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。
Ⅰ．常規(guī)燃料通常指以肼（N2H4）為燃料，以二氧化氮做氧化劑。但有人認為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大（兩者反應(yīng)生成氮氣和氟化氫氣體）。
已知：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H = －543kJ·mol－1
H2(g)+  F2(g)  =  HF(g)     △H = －269kJ·mol－1
H2(g)+  O2(g)  =  H2O(g)     △H = －242kJ·mol－1
請寫出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化劑二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時反應(yīng)：
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)  ΔH 的體系中，n(NO)隨時間的變化如表：
時間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)(mol)
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
 
(1) 已知：K800℃>K1000℃，則該反應(yīng)的ΔH ______0（填“大于”或“小于”），用O2表示從0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率為__________。
（2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________。
a．容器內(nèi)顏色保持不變                  b． 2v逆(NO)＝v正(O2)
c．容器內(nèi)壓強保持不變                  d．容器內(nèi)密度保持不變
（3）為使該反應(yīng)的速率增大，提高NO的轉(zhuǎn)化率，且平衡向正反應(yīng)方向移動應(yīng)采取的措施有          。
（4）在上述條件下，計算通入2 mol  NO和1 mol O2的平衡常數(shù)K＝______________。
（5）在上述條件下，若開始通入的是0.2 mol  NO2氣體，達到化學(xué)平衡時，則NO2的轉(zhuǎn)化率為       。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ?mol—1、P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ?mol—1
P4具有正四面體結(jié)構(gòu)，PCl5中P－Cl鍵的鍵能為c kJ?mol—1，PCl3中P－Cl鍵的鍵能為1．2c kJ?mol—1。下列敘述正確的是
A．P－P鍵的鍵能大于P－Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(s)的反應(yīng)熱△H
C．Cl－Cl鍵的鍵能為(b－a+5．6c)/4 kJ?mol—1
D．P－P鍵的鍵能為(5a－3b+12c)/8 kJ?mol—1

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知H2（g）+ Br2（l）→ 2HBr（g）+ 42 kJ。1mol Br2（g）液化放出的能量為30 kJ，其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
 
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol 分子中的化學(xué)鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ
436
a
369
則上述表格中的a值為(    )
A、404     B、344       C、230        D、200

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

“節(jié)能減排”，減少全球溫室氣體排放，意義十分重大。二氧化碳的捕捉與封存是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一，科學(xué)家利用溶液噴淋“捕捉”空氣中的。
（1）使用過量溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為________；若含有3molNaOH的溶液“捕捉”了22．4L氣體（標準狀況），則所得溶液中鈉與碳元素的物料守恒關(guān)系式為__________（用離子濃度的關(guān)系式表示）。
（2）①以和為原料可合成化肥尿素[]。已知：
   ①
 ②
  ③
試寫出和合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式__________。
②通過反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為，在催化劑作用下CO和反應(yīng)生成甲醇：某容積可變的密閉容器中充有10molCO與20mol，CO的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示。

A．若A點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時容器的容積為VL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=__________；平衡狀態(tài)B點時容器的容積_______VL。（填“大于”、“小于”或“等于”）
B．若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間_______（填“>”、“<”或“=”）
C．在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是________（寫出一種即可）。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當普遍，科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達122500~16000 kJ·m-3的煤炭氣，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。
（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH1＝—393.5 kJ·mol-1  ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH2＝—483.6 kJ·mol-1  ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3＝＋131.3 kJ·mol-1  ③
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH=     kJ·mol-1。標準狀況下的煤炭氣（CO、H2）33.6 L與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移   mol e-。
（2）密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)；CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。

①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為VAL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=                  ；A、B兩點時容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)總：n(B)總=     。
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA     tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是       。
A.降溫     B.加壓     C.使用催化劑    D.將甲醇從混合體系中分離出來

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