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CH4既是一種重要的能源，也是一種重要的化工原料．
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（1）已知8.0g CH4完全燃燒生成液體水放出444.8kJ熱量．則
CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=
-889.6
-889.6
kJ?mol-1．
（2）以CH4為燃料可設(shè)計成結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染的燃料電池，其工作原理如圖1所示，則通入a氣體的電極名稱為
負極
負極
，通入b氣體的電極反應(yīng)式為
O2+4e-+4 H+=2H2O
O2+4e-+4 H+=2H2O
．（質(zhì)子交換膜只允許H+通過）
（3）在一定溫度和催化劑作用下，CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸，這是實現(xiàn)“減排”的一種研究方向．
①在不同溫度下，催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖2所示，則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在
250℃
250℃
左右．
②該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅 （CuAlO2，難溶物）．將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，其離子方程式為
3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O
3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O
．
（4）CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法．已知一定條件下CH4與NOx反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2和CO2，若標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L CH4可處理22.4L NOx，則x值為
1.6
1.6
．

【答案】-889.6；負極；O2+4e-+4 H+=2H2O；250℃；3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O；1.6
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：20引用：2難度：0.1
相似題

  • 1．化學(xué)反應(yīng)過程伴隨有熱量的變化。
    （1）下列反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的有
     
    。
    ①燃燒木炭取暖②C與H2O（g）反應(yīng)制取水煤氣③煅燒石灰石（主要成分是CaCO3）制生石灰④氯化銨晶體和Ba（OH）2?8H2O混合攪拌⑤食物因氧化而腐敗⑥鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)⑦鎂與稀硫酸溶液反應(yīng)
    （2）利用CH4可制備乙烯及合成氣（CO、H2）。有關(guān)化學(xué)鍵鍵能（E）的數(shù)據(jù)如下表：
    化學(xué)鍵 H-H C=C C-C C-H
    E（kJ/mol） 436 a 348 413
    ①已知2CH4（g）=C2H4（g）+2H2（g），其中1molC2H4中存在1molC=C和4molC-H鍵，已知每生成1molH2反應(yīng)吸收83.5kJ熱量，則a=
     
    。
    ②已知5SO2（g）+2MnO4?（aq）+2H2O（l）=2Mn2+（aq）+5SO42-（aq）+4H+（aq），每1molSO2參加
    反應(yīng)放出熱量mkJ，那么當(dāng)放出的熱量為nkJ時，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
     
    。
    （用含m、n的代數(shù)式表示，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。）
    （3）火箭推進器中裝有強還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強氧化劑液態(tài)H2O2，當(dāng)它們混合反應(yīng)時，產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣，并放出大量的熱．已知0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)H2O2反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣，放出256.652kJ的熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
     
    。
    （4）關(guān)于氨氣的催化氧化反應(yīng)，先用酒精噴燈預(yù)熱催化劑，然后通入反應(yīng)氣體，當(dāng)催化劑紅熱后撤離酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達700℃以上。下列圖示中，能夠正確表示該反應(yīng)過程中能量變化的是
     
    （填序號），說明斷鍵吸收的能量
     
    （填“大于”“小于”或“等于”）成鍵放出的能量。
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    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.7

  • 2．課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法，是德國諾貝爾化學(xué)獎獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，△S
     
    0。
    （1）下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說法不正確的是
     

    A．因為△H＜0，所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進行
    B．采用高壓是為了加快反應(yīng)速率，但會使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率下降
    C．在高溫下進行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
    D．使用催化劑加快反應(yīng)速率是因為催化劑降低了反應(yīng)的△H
    （2）在恒溫恒容密閉容器中進行合成氨的反應(yīng)，下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是
     

    a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2
    b.3v（N2）正=v（H2）逆
    c.容器內(nèi)壓強保持不變
    d.混合氣體的密度保持不變
    （3）工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖：
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    請用平衡移動原理來解釋在流程中及時分離出氨氣和循環(huán)使用氣體的原因
     
    。
    （4）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示H2物質(zhì)的量）。
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    ①圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2 
     
    T1（填“＞，＜或=”，下同）
    ②a、b、c、d四點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是
     
    （填字母）。
    （5）恒溫下，往一個4L的密閉容器中充入5.2mol H2和2mol N2，反應(yīng)過程中對NH3的濃度進行檢測，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：
    時間/min 5 10 15 20 25 30
    c（NH3）/mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
    ①此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
     
    。
    ②若維持容器體積不變，溫度不變，往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol,化學(xué)平衡將向
     
    反應(yīng)方向移動（填“正”或“逆”）。
    （6）已知：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）              △H=-92kJ/mol
    N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+181kJ/mol
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol
    寫出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式
     
    。

    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：87引用：1難度：0.5

  • 菁優(yōu)網(wǎng)3．（1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJ/mol
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2=-92.4kJ/mol
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3=-483.6kJ/mol
    寫出氨氣催化氧化生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學(xué)方程式
     
    ．
    （2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反應(yīng)的影響．實驗結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）
    ①圖象中T2和T1的關(guān)系是：T2
     
    T1（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）
    ②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是
     
    （填字母）．
    （3）N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注：一定溫度下可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g）△H＞0下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)
    t/s05001000
    c（N2O5）/mol?L-15.003.522.48
    ①500s內(nèi)NO2的平均生成速率為
     
    ．
    ②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為
     
    ．

    發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.1
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