人类活动产生的CO2长期积累,威胁到生态环境,其减排问题受到全世界关注。
(1)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如下:
在阳极区发生的反应包括 和H ++ HCO3-=H2O+CO2↑。
简述CO32-在阴极区再生的原理 。
(2)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25 ℃,101 KPa下:
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) Δ H1=" -242" kJ/mol
CH3OH(g)+3/2 O2(g)=CO2 (g)+2 H2O(g) Δ H2=" -676" kJ/mol
写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是 (填字母序号)。
a b c d
(3)微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇
微生物燃料电池中,电解质溶液为酸性,示意图如下:
该电池外电路电子的流动方向为 (填写“从A到B”或“从B到A”)。
工作结束后,B电极室溶液的pH与工作前相比将 (填写“增大”、“减小”或“不变”,溶液体积变化忽略不计)。
A电极附近甲醇发生的电极反应式为 。
H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g) +I2(g)2HI(g) △H=—a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量 |
B.断开1 mol H-H键和1 mol I-I键所需能量大于断开2 mol H-I键所需能量 |
C.断开2 mol H-I键所需能量约为(c+b+a) kJ |
D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ |
指常温下,1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是
共价键 |
H-H |
F-F |
H-F |
H-Cl |
H-I |
E(kJ·mol-1) |
436 |
157 |
568 |
432 |
298 |
A.432 kJ·mol-1>E(H-Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)→2H (g) ∆H=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)=2HF(g) ∆H=—25 kJ·mol-1
下列化学用语的相关表述正确的有 ( )
A.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=" -a" kJ/mol,故1 mol NaOH固体与足量的稀盐酸反应,放出热量为a kJ |
B.因CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH="+b" kJ/mol,故1 mol CuSO4(s)溶于水时,放出热量b kJ |
C.因氢气的燃烧热为c kJ/mol,故电解水的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH="+c" kJ/mol |
D.因N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=" -" d kJ/mol,故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2充分反应后,放出热量小于d kJ |
(1)请回答下列问题:
①已知:①CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H= -283.0kJ·mol-1
②CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -726.5kJ·mol-1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________________________________________________________;
②已知拆开1molH-H键、1molCl-Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ,则反应则反应:H2(g)+ Cl2(g)=2HCl (g) 的△H= 。
(2)已知25℃、101 kPa下,稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①则表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为: 。
②测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、 、 。
下列有关热化学方程式的叙述,正确的是
A.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 |
B.由N2O 4(g) 2NO2(g)△H=" -56.9" kJ·mol-1,可知将1mol N2O4(g)置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ |
C.由:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,可知:含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出热量为57.3 kJ |
D.已知101kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,则1 mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ |
下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中加热△H ="-57.3" kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH) 2反应的 中和热△H =2×(-57.3)kJ/mol |
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)2CO(g)+O2(g)反应 的△H =" +2×283.0" kJ/mol |
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 |
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 |
关于下图,下列说法不正确的是
A.△E2是2mol HCl(g)的总键能 |
B.该反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H =-183KJ.mol-1 |
C.通常情况下H2与Cl2混和不会反应 |
D.该反应是一个吸热反应 |
下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定 |
B.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g);ΔH2,则ΔH2>ΔH1 |
C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol |
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,中和热为28.65 kJ/mol |
下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2O(g) =2H2(g)+O2(g) △H=+483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为△H=-241.8kJ/mol |
B.已知C(石墨,s)= C(金刚石,s)△H>0,则金刚石不如石墨稳定 |
C.已知中和热为△H=-57.4kJ/mol,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol |
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2 (g) △H1;2C(s)+O2 (g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2 |
Ⅰ在催化剂作用下,CO2和H2可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式: 。
Ⅱ硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现,以NaBH4和H2O2为原料,NaOH溶液作电解质溶液,可以设计成全液流电池,其工作原理如图所示,假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L,回答下列问题:
(1)电极b为 (填“正极”或“负极”),电极a上发生反应的电极反应式为 。
(2)电池工作时,Na+向 极(填“a”或“b”)移动,当左槽产生0.0125molBO2—离子时,右槽溶液pH=
(3)用该电池电解一定浓度的CuSO4溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路,向溶液中加入0.1molCu(OH)2,溶液恢复到电解之前状态,则电解过程中转移电子数目为_________
如下图所示,△H1=-393.5 kJ•mol-1,△H2=-395.4 kJ•mol-1,下列说法正确的是
A.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ |
B.石墨和金刚石的转化是物理变化 |
C.金刚石的稳定性强于石墨 |
D.C(s、石墨)==C(s、金刚石) △H=" +1.9" kJ•mol-1 |
如图所示是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为:N2+3H22NH3 ΔH=-92 kJ/mol |
B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 |
C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变 |
D.在温度、体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184>Q2>2Q1 |
下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.在稀溶液中:H+(aq)及+OH-(aq) = H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.6 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ |
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定 |
C.需要加热的反应说明它是吸热反应 |
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2 |
甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH =+49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
根据上述反应,下列说法正确的是( )
A.反应①中的能量变化如右图所示 |
B.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 |
C.1 mol CH3OH充分燃烧放出的热量为192.9 kJ |
D.可推知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H=-483.8 kJ/mol |