化学
(14分) 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题: (1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下: ①CH(g)+1/2O(g)=CO(g)+2H(g)  H1=-35.6kJ·mol 试判断常温下 上述反应能否自发进行:           (填”能”或”否”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为: ②CH(g)+2O(g)=CO2(g)+2H2O(g)  H2=-890.3kJ·mol ③CH(g)+CO(g)=2CO(

2019-04-14

(14分) 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:

(1)以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2,其反应式如下:

①CH(g)+1/2O(g)=CO(g)+2H(g)  H1=-35.6kJ·mol

试判断常温下 上述反应能否自发进行:           (填”能”或”否”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为:

②CH(g)+2O(g)=CO2(g)+2H2O(g)  H2=-890.3kJ·mol

③CH(g)+CO(g)=2CO(g)+2H(g)  H3=247.3kJ·mol

请结合以上条件写出CH4和H2O(g)生成CO和H2的热化学反应方程式:

                                                                          

⑵恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1 molN2和2.6 molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:

实验数据

时间/min

5

10

15

20

25

30

c(NH3)/( mol ·/L-1)

0.08

0.14

0.18

0.20

0.20

0.20

此条件下 该反应达到化学平衡时 氮气的浓度为              

(3)如下图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①b处电极上发生的电极反应式是                             

②电镀结束后,装置Ⅰ中溶液的pH           (填写“变大”、“变小”或“不变”,下同),装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度                  

③若完全反应后,装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷         L (标准状况下)。

 

优质解答

(14分)(1)能(1分)

CH(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H=250.3kJ·mol(3分)其余每空2分

(2)0.4 mol ·L-1

(3)①   O2+2H2O+4e=4OH-   ②变小    不变    ③  1.12

(14分)(1)能(1分)

CH(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H=250.3kJ·mol(3分)其余每空2分

(2)0.4 mol ·L-1

(3)①   O2+2H2O+4e=4OH-   ②变小    不变    ③  1.12

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