(最新)2019年高考化学命题热点提分攻略 专题07 化学能与热能最新试题 下载本文

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请写出a点时n(HSO3):n(H2SO3)=_____,b点时溶液pH=7,则n(NH4):n(HSO3)=_____。 (3)催化氧化法去除NO,一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO

5N2+ 6H2O。不

-+

-

同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:l、3:l、1:3时,得到NO脱除率曲线如图三所示: ① 请写出N2的电子式________。

② 曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是______。

③ 曲线a中NO的起始浓度为6×10mg/m,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____mg/(m·s)。

(4)间接电化学法可除NO。其原理如图四所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性,加入HSO3

3

-4

3

,出来S2O4):____________________________________。

CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol 1:1 3:1

+

2-

2-

【答案】CO2(g)+3H2(g) 1.5×10

-4

--

1:3

2HSO3+2e+2H=S2O4+2H2O

【解析】(1)根据图一,恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化,23kJ-3.4kJ=19.6kJ,H=

2=-49 kJ/mol ,该反应的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol,

因此,本题正确答案是:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ/mol;

(3)① N2的电子式:

②n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:l、3:l、1:3时,NO的含量越来越大,去除率越来越低,曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是1:3,其NO的去除率最低;

③曲线a中NO的起始浓度为6×10mg/m,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为

-4

3

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=1.5×10mg/(m·s)。

因此,本题正确答案是:

;1:3 ;1.5×10;

-4

-43

(4)电解池阴极发生还原反应,硫元素化合价降低,由于阴极室溶液呈酸性,所以电极反应式为: 2HSO3+2e+2H=S2O4+2H2O。

因此,本题正确答案是:2HSO3+2e+2H=S2O4+2H2O。

【点睛】本题考查较为综合,涉及氧化还原反应,热化学方程式、反应速率、电化学等知识,对图像的正确分析和理解是解题的关键,注意把握图象中各条曲线的含义以及溶液中电荷守恒的应用。

10.【2019届福建省莆田第九中学高三上学期第一次调研考试】氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题: (1)直接热分解法制氢 某温度下2H2O(g)

2H2(g) +O2(g),该反应的平衡常数表达式为 K= ________。

--+

2---+

2-

(2)乙醇水蒸气重整制氢

反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图 1 所示。某温度下,图 1 所示反应每生成1mol H2(g),热量变化是 62 kJ,则该反应的热化学方程式为________________

(3)水煤气法制氢 CO(g)+ H2O(g)

CO2(g) +H2(g) △H<0,在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得相应的 CO 的平衡转化率

见图 2(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。

①向 2 L 恒温恒容密闭容器中加入一定量的 CO 和 0.1mol H2O(g),在图中 G 点对应温度下,反应经5 min 达到平衡,则平均反应速率 v(CO)=___________。

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②图中 B、E 两点对应的反应温度分别为 TB 和 TE,则 TB ___________TE (填“>”“ <”或“=”)。 ③经分析,A、E、G 三点对应的反应温度都相同 (均为 T℃),其原因是 A、E、G 三点对应的 _______相同。 ④当 T℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入 3.0 mol CO、1.0 mol H2O(g)、1.0 molCO2 和xmol H2,使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是_________。 (4)光电化学分解制氢

反应原理如图3,钛酸锶光电极的电极反应式为 4OH-4e=O2↑+2H2O,则铂电极的电极反应式为 ________。 (5)Mg,Cu 是一种储氢合金

350℃时,Mg、Cu 与 H2 反应,生成 MgCu2 和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为 7.7%)。该反应的化学方程式为_______________。

--

【答案】 CH3CH2OH(g)+H2O(g)

-

4H2(g)+2CO(g) △H=+248kJ/mol 0.006mol·L·min

-+

-

-l-1

化学平衡常数(或 K)0≤x<3(或 x<3 ) 2H2O+2e=H2↑+2OH(或2H +2e=H2↑) 2Mg2Cu + 3H2=MgCu2 + 3MgH2

(3)①G点时,原料进气比为1.5:1,加入0.1molH2O(g),则加入n(CO)=0.15mol,平衡转化率为40%,所以v(CO)==

=

=0.006mol/(L?min),故答案为:0.006mol/(L?min);

②反应为放热反应,降低温度有利于反应正向进行,B点的起始投料比低于E点的起始投料比,但B点和E点的平衡转化率相等,增大其中一种反应物的量,自身转化率降低,因为通过降温升高转化率,所以B点和E点的温度关系为TB>TE,故答案为:>;

③温度不变,化学平衡常数值不变,化学平衡常数值只与温度有关,所以A、E、G三点的K值相等,故答案为:K;

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④E点原料进气比为1:1,加入amolH2O(g)和amolCO(g),平衡转化率为50%,所以化学平衡常数为

K====1,T℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、

1.0 mol H2O(g)、1.0 molCO2和xmol H2,为使上述反应开始时向正反应方向进行,则需满足Qc=

=<K=1,所以0≤x<3,故答案为:0≤x<3;

(4)根据原电池装置分析,电子由钛酸锶电极流出,钛酸锶电极作为原电池负极,则铂电极为原电池正极,H2O转化为H2和OH,所以电极反应式为:2H2O+2e=H2↑+2OH,故答案为:2H2O+2e=H2↑+2OH;

(5)Mg、Cu 与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为7.7%),则该金属氢化物应为MgH2,则反应的化学方程式为:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2,故答案为:2Mg2Cu+3H2=MgCu2+3MgH2。 11.当前环境问题是一个全球重视的问题,引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等。如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源,既解决了对环境的污染,又解决了部分能源危机问题。 (1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为__________________________。

(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。 已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol ②CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol ③S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol

请写出CO与SO2反应的热化学方程式__________________________

(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。已知: CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol① N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol②

则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是__________________________

【答案】CO2+3H2===CH3OH+H2O 2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJ·mol2NO2(g)===N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-957.3 kJ·mol

-1

-1

-1

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-1

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CH4(g)+

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