化学与能源思考题与习题解答

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化学第六章 化学反应与能量 知识点及练习题含答案解析

化学第六章 化学反应与能量  知识点及练习题含答案解析

化学第六章化学反应与能量知识点及练习题含答案解析一、选择题1.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) x C(g)+2D(g)。

2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。

下列判断错误的是()A.x=4 B.2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 C.混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态D.B的转化率为40%【答案】C【解析】【详解】根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8 mol·L-1,物质的量为1.6mol3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)起始量(mol) 3 1 0 0变化量(mol) 1.2 0.4 1.6 0.8平衡量(mol) 1.8 0.6 1.6 0.8依据上式分析计算:A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确;B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)-1,故B正确;C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C 错误;D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即 B的转化率为40%,故D正确;故选C.【点睛】本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。

解题关键:依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;B、根据平衡浓度的变化量求出速率;C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。

D、利用转化率定义计算。

2.工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是( )A.合成氨的正、逆反应的焓变相同B.若使用催化剂,生成等量的NH3需要的时间更短C.在该过程中,N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子D.合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量【答案】B【详解】A.在可逆反应中,正反应和逆反应的焓变数值相同,但符号相反,A错误;B,使用催化剂,化学反应速率加快,生成等量的NH3需要的时间更短,B正确;C.N原子和H原子吸引电子的能力不同,形成的是极性键,C错误;D.根据图示,合成氨反应是放热反应,因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量,D错误;答案选B。

answer能源化学与化工思考题

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能源化学与化工思考题有些题目并没有非常固定和唯一的答案,请大家参考!一.翻译文章(全部为2次)的时候,密度怎么起作用的?二.在求取煤的MC答:在利用Flory-Huggins理论求取交联聚合物溶胀过程的自由能变化时因为单位体积内交联聚合物的网链数与密度成正比,由密度可以计算出网链数,进而求得交联网络弹性自由能,计算出Mc。

三.为何测量低阶煤的硫含量的时候需要先淋洗,再低温灰化?2-答:因为与羧酸盐结合的可交换离子Fe3+、Ca2+等,易于和通过氧化得到的SO4结合而形成石膏等物质,直接低温灰化测定的是这些硫酸盐的质量,不能反映原始的硫组成。

四.煤热解是否加热速率越大失重就越多,说明理由答:升温速率越快,失重速率应该越高,这是因为在相同的最终温度下,断裂的键数和种类是相同的,因此对于这个温度区间中的总失重是差不多的,如果升温速率较小,失重时间就要比升温速率快的时候长,因此其失重速率要减小。

从而得知,升温速率越高,最大的失重速率会越大。

同时由于升温速率快,颗粒在热的区间内的停留时间较短,从而达到最大失重的温度会升高,这就可能会导致最终的总失重量增加。

如果最终热解温度相同,升温速率越快导致最终的总失重越大,高于工业分析(慢速热解)测定的挥发分含量,这个是存在着一定争议的,一部分人认为加热速率会影响热解产物的组成,速率越高使得煤热解越不完全,减少二次反应的发生,焦油的产率会越高,而这个有可能就是导致很高的升温速率下总失重大于工业分析测得的实际挥发分的原因。

五.请总结一下可以在燃烧中抑制NO X排放的工艺和方法有哪些?1 空气分级燃烧空气分级燃烧的基本原理是:将燃料的燃烧过程分阶段来完成。

在第一阶段,将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70%~75%(相当于理论空气量的80%左右),使燃料先在缺氧的燃烧条件下燃烧。

此时,第一级燃烧区内过量空气系数Α<1,因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。

初三化学化学与能源试题答案及解析

初三化学化学与能源试题答案及解析

初三化学化学与能源试题答案及解析1.下列关于能源、资源的说法不正确的是A.开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用,从而减少雾霾天气现象B.太阳能、风能发电是今后新能源开发的方向C.煤、石油、天然气属于化石能源,取之不尽,用之不竭D.给钢铁制品进行防锈处理,不仅可节约资源,而且可以减少对环境的污染【答案】C【解析】A选项开发新能源汽车可减少汽油、柴油的使用,从而减少雾霾天气现象是正确的叙述;B选项太阳能、风能发电是今后新能源开发的方向是正确的叙述;C选项煤、石油、天然气属于化石能源,取之不尽,用之不竭是错误的叙述,因为化石能源的含量是有限的;D选项给钢铁制品进行防锈处理,不仅可节约资源,而且可以减少对环境的污染是正确的叙述;故选C【考点】化学与能源、资源2.下列过程属于化学能转化为电能的是()A.水力发电B.电解水C.化学电池D.太阳能供热【答案】C【解析】A、水力发电是将水能转化为电能,错误,B、电解水是将电能转化为水能,错误,C、化学电池化学能转化为电能,正确,D、太阳能供热是将太阳能转化为热能,错误,故选C【考点】能量的转化3.下列过程需要吸收热量的是A.甲烷在空气中燃烧B.碳酸钙受热分解C.镁条溶于盐酸D.浓硫酸与水混合【答案】B【解析】A、燃烧概念:可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应,所以甲烷在空气中燃烧,是放热反应,B、碳酸钙受热分解需要吸收热量,C、镁条溶于盐酸,发生化学反应,同时放出大量的热,D、浓硫酸稀释时会放出大量的热,故选B【考点】化学反应中的热现象,溶液稀释放热4. 2014年6月5日世界环境日中国主题为“向污染宣战”,倡导全社会共同行动,打一场治理污染的攻坚战,努力改善环境质量,保卫我们赖以生存的共同家园。

下列说法或做法不合理的是A.日常生活提倡用布袋代替塑料袋B.公交出行,少用私车C.为便于使用,电脑一直处于待机状态D.随手关灯,节约用电【答案】C【解析】A 日常生活提倡用布袋代替塑料袋,可以减少塑料袋的使用,可以减少白色污染,B.公交出行,少用私车,可以减少化石燃料的使用,从而减少污染,C.为便于使用,电脑一直处于待机状态,不属于低碳生活,浪费电的资源,D.随手关灯,节约用电,节约能源,做法是正确的,故选C【考点】化学与环境5.开发使用新能源是解决城市大气污染问题的根本途径。

完整版高考化学第六章 化学反应与能量 知识点-+典型题及答案(1)

完整版高考化学第六章 化学反应与能量  知识点-+典型题及答案(1)

完整版高考化学第六章 化学反应与能量 知识点-+典型题及答案一、选择题1.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时,可以通过传感器显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图所示,其中的固体电解质是 Y 2O 3-Na 2O ,O 2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是( )A .瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b 流向电极aB .电极b 是正极,O 2-由电极 a 流向电极bC .电极a 的反应式为:CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2OD .当固体电解质中有1 mol O 2-通过时,电子转移 4 mol 【答案】C 【详解】A 、电子不能在电池内电路流动,只能在外电路中流动,故A 错误;B 、电极b 氧气得电子,生成O 2-,而电极a 需要O 2-作为反应物,故O 2-由正极(电极b)流向负极(电极a),故B 错误;C 、甲烷所在电极a 为负极,电极反应为:CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O ,故C 正确;D 、1mol O 2得4mol 电子生成2molO 2-,故当固体电解质中有1mol O 2-通过时,电子转移2mol ,故D 错误; 故选C 。

【点晴】本题考查了化学电源新型电池的原电池原理应用。

瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y 2O 3-Na 2O ,O 2-可以在其中自由移动.电子在外电路转移,通甲烷气体的为负极,通空气一端为正极,电池总反应为CH 4+2O 2=CO 2+H 2O ,正极反应为:O 2+4e -=2O 2-,负极反应为:CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O 。

主要理解电池电解质不是在水溶液中的氧化还原反应,电解质是固体,O 2-可以在其中自由移动,是本题的关键。

2.下列反应属于氧化还原反应,而且△H >0的是( ) A .铝片与稀H 2SO 4的反应 B .22Ba(OH)8H O 与4NH Cl 的反应 C .灼热的木炭与CO 2的反应 D .甲烷在O 2中的燃烧反应【答案】C 【详解】A .铝片与稀H 2SO 4的反应中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;反应发生放出热量,反应属于放热反应,故△H <0,A 不符合题意;B .22Ba(OH)8H O 与4NH Cl 反应吸收热量,属于吸热反应;反应过程中元素化合价没有发生变化,故反应属于非氧化还原反应,B 不符合题意;C .灼热的木炭与CO 2反应产生CO ,反应发生吸收热量;反应过程中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,C 符合题意;D .甲烷在O 2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;反应过程中有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D 不符合题意; 故合理选项是C 。

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答-----------------------作者:-----------------------日期:第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。

(1)煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

(2)煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。

答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NO x和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NO x和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。

(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。

答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。

(5)发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。

答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。

(6)能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。

答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。

(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。

能源化学chapter 1思考题与答案思考题

能源化学chapter 1思考题与答案思考题

第一章能源简介1.什么是能量?能量有哪些形式?(1)能(量):能量是物质运动的一种度量,是物体做功的能力。

(2)能的形式:机械能(动能、势能)、热能、化学能、电能、光能、核能。

2.能源有哪些形式?能源有哪些分类方法?1)能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。

能源是比较集中的含能体(如煤炭、天然气等)或能量过程(如风、潮汐) ,凡是能够直接或者经过转换而获取某种形式能量的载能体和自然资源,统称为能源。

2)能源的分类①能源按其形成方式分为::一次能源,二次能源;②一次能源按其是否能够再生的性质分为:可再生能源,不可再生能源;③能源按其使用性质不同可分为:含能体能源,过程性能源;④能源按其使用的成熟程度和技术状况可分为:常规能源,新能源;⑤根据能源消耗后是否造成环境污染可分为:清洁能源(绿色能源),非清洁能源。

3.解释名词:一次能源,二次能源,可再生能源,不可再生能源,含能体能源,过程性能源,常规能源,新能源,分布式能源一次能源:直接从自然界取得的以自然形态存在的能源。

如:煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能、生物质能、化学能等。

二次能源:由一次能源经过加工或转换得到的能源。

如:焦炭、汽油、重油、煤气、热能、机械能、电能等。

二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。

可再生能源:可再生能源是指使用后仍能更新或是再生的能源;如:太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、海洋能、生物质能等。

取之不尽,用之不竭不可再生能源:不可再生能源是有限的能源,开采消耗后,短期内无法恢复的能源;如煤炭、石油、天然气、核燃料等。

含能体能源:指能够提供能量的物质能源,即储存起来的能源,其特点是可以保存且可运输,如草木燃料、矿物燃料、核燃料、高位水库中的水等。

过程性能源:指能够提供能量的物质运动形式,它不能直接储存,存在于“过程”之中,如太阳能、风能、水能、潮汐能、电能等。

常规能源:技术上比较成熟,已被人类广泛利用,在生产和生活中起着重要作用的一次能源。

化工基础能量转换实验思考题

化工基础能量转换实验思考题

化工基础能量转换实验思考题
化工基础能量转换实验思考题可以是:
1. 通过燃烧某种化学物质,如丁烷或甲烷,来产生热能,并将其转换为电能。

你可以针对不同的燃料进行比较,包括不同的化学成分和纯度,来研究它们对能量转换效率的影响。

2. 研究太阳能电池板的能量转换效率。

这可以通过将太阳能电池板暴露在不同强度和角度的阳光下,并测量所产生的电能来实现。

你可以研究不同材料、不同设计的太阳能电池板,并评估它们的性能差异。

3. 利用化学反应产生电能。

例如,通过制备电池来实现。

你可以尝试制备不同类型的电池,如铅酸电池、锂离子电池或燃料电池,并评估它们的能量储存和释放能力。

4. 研究生物质能源的转化。

例如,通过厌氧发酵生物质来产生甲烷,然后将甲烷用作燃料来发电。

你可以通过调整发酵过程的条件,如温度、pH值和底物比例,来优化能量转换效率。

这些实验思考题可以帮助你深入了解能量转换的原理和技术,并在化工基础领域进行相关研究。

记住,在进行实验前要确保安全,并遵守相关的规章制度。

初三化学化学与能源试题答案及解析

初三化学化学与能源试题答案及解析

初三化学化学与能源试题答案及解析1.氢气被认为是最理想的清洁燃料,它与广泛采用的化石燃料相比有什么优点?(答两点即可)a._________;b._________.【答案】a.放热量高;b.产物对环境无污染.【解析】氢气作为燃料与广泛采用的化石燃料相比的优点a.放热量高; b.产物对环境无污染;【考点】氢气的用途和氢能的优缺点2.科学家用转基因的方法培育出一种“食电”细菌,它“吃进”电能,把二氧化碳和水转化为甲烷等物质,能量转化率高达80%,下列说法中正确的是()A.细菌“食电”过程能释放出氧气B.上述反应属于化合反应C.这种方法能缓解白色污染D.“食电”细菌不属于生物【答案】A【解析】A根据题意可知,反应物中的二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素,而转化的甲烷中只含碳、氢元素,所以可能生成氧气。

此项正确。

B反应由两种物质生成两种物质,不符合化合反应的特点。

此项不正确。

C这种方法可将二氧化碳和水转化为甲烷,不能分解塑料制品。

此项不正确。

D食电细菌是细菌中的一种,属于生物。

此项不正确。

【考点】信息给予题3.化学在能源、材料和环境等研究领域发挥着重要作用。

下列说法正确的是A.化石燃料是可再生能源B.二氧化碳、甲烷和淀粉都属于有机物C.合金、合成纤维和合成橡胶都是合成材料D.太阳能、风能和地热能的利用都有利于保护环境【答案】D【解析】A.化石燃料的形成都需要经过漫长的时期,这个过程是不可复制的。

所以它们都属于不可再生能源。

此项错误。

B.二氧化碳属于氧化物,不属于有机物。

C.合成材料有三个特征:有机物、人工的、合成的。

合金属于金属材料,不属于合成材料。

D.太阳能、风能和地热能的利用都能够减少化石燃料的使用,所以有利于保护环境。

所以应选D项。

【考点】化学与能源、化学与材料4.能源与环境已成为人们日益关注的问题。

(1)人类目前主要依赖的能源是化石燃料,包括煤、石油、。

(2)煤燃烧排放出的、是形成酸雨的主要根源。

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析含详细答案

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析含详细答案

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析含详细答案一、化学能与电能1.硝酸是氧化性酸,其本质是NO3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3-氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。

实验装置编号溶液X实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色。

实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色。

(1)实验Ⅰ中,铝片作____________(填“正”或“负”)极。

液面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________。

(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。

查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3-被还原。

(3)用上图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转。

① 反应后的溶液中含NH4+。

实验室检验NH4+的方法是________。

② 生成NH4+的电极反应式是________。

(4)进一步探究碱性条件下NO3-的氧化性,进行实验Ⅳ:① 观察到A中有NH3生成,B中无明显现象。

A、B产生不同现象的解释是________。

②A中生成NH3的离子方程式是________。

(5)将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________。

【答案】负 2NO+O2=2NO2 Al开始作电池的负极,Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后,Cu作负极取少量待检溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含NH4+ NO3-+8e-+10 H+=NH4++3H2O Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3,而Mg不能与NaOH溶液反应 8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程,NO3-无法被还原【解析】【分析】【详解】(1)实验Ⅰ中,由于Al的金属活动性比Cu强,因此Al做负极。

化学与能源开发课后作业—2021-2022学年九年级化学鲁教版下册(word版 含解析)

化学与能源开发课后作业—2021-2022学年九年级化学鲁教版下册(word版 含解析)

第一节化学与能源开发第十一单元化学与社会发展课后作业2021_2022学年九年级化学(鲁教版)一.选择题(共13小题)1.如图是某空间站能量转化系统局部示意图,下列有关说法错误的是()A.氢元素在循环过程中,没有发生化学反应B.燃料电池系统将化学能转化为电能C.该能量转化系统中的水可以回收使用D.水的分解反应需要吸收能量2.下列叙述正确的是()A.化学反应中的能量变化仅表现为热量的变化B.想得到热量,只能通过燃烧来实现C.天然气属于不可再生能源,但沼气属于可再生能源D.人类利用的能量都来自化学反应3.氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射等少数情况下使用,其主要原因是()A.燃烧时产生能量低于同质量的其他燃料B.水资源受到严重污染,原料匮乏C.氢气燃烧产物对环境有污染D.制氢气耗能大,成本高4.我国南海海底发现巨大的“可燃冰”分布带.目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍,“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体(CH4•H2O).请结合初中化学知识判断下列说法正确的是()A.可燃冰能燃烧,说明水具有可燃性B.可燃冰的发现为我国使用高效新能源开辟了广阔的前景C.可燃冰的主要成分是固态水D.可燃冰由四种元素组成5.太阳是人类的“能源之母”,属于可再生能源,下列能源中均属于可再生能源的一组是()①风能②水能③煤④石油⑤核燃料.A.①②B.①②⑤C.③④D.③④⑤6.以下说法错误的是()A.煤油燃烧产生火焰和黑烟,化学能转变成热能和光能B.干电池放电时化学能转变成电能C.绿色植物进行光合作用时吸收能量D.给电池充电时化学能转变成电能7.许许多多的事实表明,化学变化伴随着能量的吸收和释放。

下列化学变化过程需要吸收能量的是()A.煤油燃烧B.干电池放电C.呼吸作用D.光合作用8.下列化学变化中的能量变化,说法不正确的是()A.燃料燃烧时发生化学变化并放出热量B.绿色植物吸收太阳能进行光合作用C.使用电池时电能变成化学能D.过氧化氢分解时放出热量9.下列说法正确的是()A.按质量计算,空气中含有氮气,含有氧气B.催化剂能增大化学反应速率,但本身的质量和性质在反应前后都不变C.干电池工作时化学能转化为电能D.面粉、蔗糖灼烧后都变成炭黑,说明它们是相同的物质10.能源是一个国家经济和民生的动力,也是持续发展不竭的源泉。

练习题与思考题练习题与思考题以春季学期期末考核为例第

练习题与思考题练习题与思考题以春季学期期末考核为例第

练习题与思考题(以2011春季学期期末考核为例)第一章绪论1、常规能源与新能源的辨析。

2、一次能源与二次能源怎么区别?3、举例说明一次能源。

4、核能在中国是否为新能源?5、天然气、煤炭、地热、生物质、太阳能等哪些能源可以作为终端能源使用?6、核能、可燃冰是否为清洁能源?7、钠/铜/镁在氯气中的剧烈反应、氢气与氯气的反应、燃放烟花爆竹是否为燃烧?8、将图1-2中装有预混可燃气体的瓶子瓶口向上,火焰传播方向会怎样变化,传播速度会变化吗?把瓶子立在90℃的水中传播速度会变化吗?9、粗细不同而长度一样的蜡烛燃尽时间一样吗,为什么?10、结合蜡烛燃烧火焰的分析如何判断蜡烛(燃烧)质量?11、试分析蜡烛芯对蜡烛燃烧的影响?12、蜡烛火焰的结构及温度大小?第二章燃料1.什么是燃料,它应具备哪些基本要求?2.燃料的可燃与不可燃部分各包含哪些主要成分?3.什么是煤的元素分析和工业分析?4.什么是燃料的发热量?弹筒发热量、高位发热量、低位发热量?5.煤中各元素对燃烧的影响如何?6.煤的各种分析基准,符号以及换算?7.为什么要对煤进行工业分析?8.如何进行挥发分测定?煤中的挥发分是定值还是变值?9.煤灰在变形温度、软化温度和流动温度下有什么特征?10.何为煤的高位发热量和低位发热量?工业应用中一般利用哪一种发热量?11.VAWST代表什么?12.工业锅炉行业煤主要以什么指标进行分类?练习题1、查阅资料,自己找出一种固体燃料,给出元素分析成分和工业分析成分,根据不同基准之间相互换算的原则,将该燃料的元素分析成分由一种基准变换到另一种基准。

2、查阅资料,详细说明影响灰的结渣温度和结渣状态的主要因素有哪些?第三章燃烧计算思考题1.何为煤的理论燃烧温度?2.煤的理论燃烧温度主要有那些量决定?3.煤的低位发热量、过量空气系数、空气中的氧浓度、以及煤和空气的温度对煤的理论燃烧温度有什么影响?第四章(a燃烧热力学)1、燃烧学中如何应用热力学第一定律——计算热效应,反应前后的绝对焓(总焓)相等,计算绝热燃烧温度2、燃烧学中如何应用热力学第二定律——采用熵函数判断燃烧化学反应的方向和化学反应的平衡条件。

人教高一化学第六章 化学反应与能量 知识点及练习题含答案解析

人教高一化学第六章 化学反应与能量  知识点及练习题含答案解析

人教高一化学第六章化学反应与能量知识点及练习题含答案解析一、选择题1.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L。

则下列说法正确的是A.OH-由A端移向B端B.0<V≤22.4 L时,电池总反应的化学方程式为CH4 +2O2 +KOH=KHCO3 +2H2OC.22.4 L<V≤44.8 L时,负极电极反应为:CH4 +9CO32-+3H2O-8e-=10HCO3-D.V=33.6 L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)【答案】C【解析】【分析】n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。

【详解】A、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,故A错误;B、当0<V≤22.4L时,0<n(CH4)≤1mol,则0<n(CO2)≤1mol,只发生反应①②,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B错误;C、当22.4 L<V≤44.8L,1mol<n(CH4)≤2mol,则1mol<n(CO2)≤2mol,发生反应①②③,得到K2CO3和KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,故C 正确;D、当V=33.6L时,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液,则c (HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),故D错误;故选C。

【点晴】本题考查了燃料电池的工作原理重要考点,计算要求的综合性较强,本题难度较大。

普通化学习题与解答

普通化学习题与解答

第一章 热化学与能源1. 是非题(对的在括号内填“+”号,错的填“-”号)(1)已知下列过程的热化学方程式为:则此温度时蒸发1mol 6()UF l ,会放出热30.1kJ 。

(-)(2)在定温定压条件下,下列两个生成液态水的化学方程式所表达的反应放出的热量是一相同的值。

(-) (3)功和热是在系统与环境之间的两种能量传递方式,在系统内部不讨论功和热。

(+)(4)反应的H ∆就是反应的热效应。

(-)2、选择题(将所有正确答案的标号填入空格内)(1)在下列反应中,进行1mol 反应时放出热量最大的是 (c) (2)通常,反应热的精确的实验数据是通过测定反应或过程的哪个物理量而获得的。

(d)(a )H ∆ (b )p V ∆ (c )P q (d )V q (3)下列对功和热的描述中,正确的是 (a)(a )都是途径函数,无确定的变化途径就无确定的数值 (b )都是途径函数,对应于某一状态有一确定值 (c )都是状态函数,变化量与途径无关(d )都是状态函数,始终态确定,其他值也确定(4)在温度T 的标准状态下,若已知反应2A B →的标准摩尔反应焓,1r m H θ∆,与反应2A C →的标准摩尔反应焓,2r m H θ∆,则反应4C B →的标准摩尔反应焓,3r m H θ∆与,1r m H θ∆及,2r m H θ∆的关系为,3r m H θ∆= (d) (a )2,1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (b ),1r m H θ∆—2,2r m H θ∆ (c ),1r m H θ∆+,2r m H θ∆ (d )2,1r m H θ∆—,2r m H θ∆(5)对于热力学可逆过程,下列叙述正确的是 (abd )(a )变化速率无限小的过程 (b )可做最大功的过程 (c )循环过程(d )能使系统与环境完全复原的过程 (6)在一定条件下,由乙二醇溶液、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的系统中含有(ad )2222221()()()22()()2()H g O g H O l H g O g H O l +=+=(a )三个相 (b )四个相 (c )三种组分 (d )四种组分 (e )五种组分 *(7)一只充满氢气的气球,飞到一定高度即会爆炸,这取决于一定高度上的(d)(a )外压 (b )温度 (c )湿度 (d )外压和温度 (8)下述说法中,不正确的是 (d)(a )焓只有在某种特定条件下,才与系统反应热相等 (b )焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 (c )焓是状态函数(d )焓是系统能与环境进行交换的能量3、填空题使可燃样品(质量为)在弹式量热计内完全燃烧,以测定其反应热,必须知道: (1)弹式量热计内吸热介质(通常为水)质量和比热容; (2)钢弹组件的总热容b C ; (3)反应前后系统的温度。

高三化学化学反应与能量试题答案及解析

高三化学化学反应与能量试题答案及解析

高三化学化学反应与能量试题答案及解析1.下列说法正确的是:A.甲烷的标准燃烧热为△H=-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B.已知H2O(l)= H2O(g)△H="+44" kJ·mol-1,则2gH2(g)完全燃烧生成液态水比生成气态水多释放22kJ的能量C.常温下,反应C(s)+CO2(g)=CO(g)不能自发进行,则该反应的△H <OD.同温同压下,H2(g)+ Cl2(g)="2HCl" (g)在光照和点燃条件下的△H相同。

【答案】D【解析】A、标准燃烧热是指25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,对于氢元素而言,液态水是它的稳定状态,错误;B、2g氢气完全燃烧生成液态水比生成气态水应多放出44kJ的能量,错误;C、根据自由能的变化公式,△G=△H-T△S,得△H-T△S>0,反应不自发,则△H>0,错误;D、同温同压下,△H只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,正确,答案选D。

【考点】考查热化学方程式的含义,反应进行的方向的判断,标准燃烧热的概念的理解2.下列热化学方程式中,正确的是()A.甲烷的燃烧热ΔH为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH="-890.3" kJ·mol-1B.含20.0 g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ 的热量,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)ΔH="-57.4"kJ·mol-1C.上图是298 K、101 Pa时CO和H2合成CH3OH(g)的反应过程中能量变化的曲线图,则该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH="+91" kJ·mol-1D.已知:2Zn(s)+O2(g)2ZnO(s) ΔH="-701.0" kJ/mol2Hg(l)+O2(g)2HgO(s) ΔH="-181.6" kJ/mol则Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l) ΔH="-259.7" kJ·mol-1【答案】D【解析】燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水的稳定状态为液态,选项A不正确;醋酸是弱电解质,存在电离平衡,而电离是吸热的,所以选项B不正确;根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,ΔH应小于0,选项C不正确;根据盖斯定律可知,选项D正确。

化学与能源思考题与习题解答

化学与能源思考题与习题解答

第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。

(1) 煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

(2) 煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。

答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NOx和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NOx和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。

(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTB E)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。

答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。

(5) 发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。

答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。

(6) 能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。

答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。

(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。

答:正确2. 填空题(1) 化石燃料包括煤、石油和天然气,我国是以煤消费为主的国家。

人教版初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点(含答案解析)

人教版初中高中化学必修二第六章《化学反应与能量》知识点(含答案解析)

一、选择题1.探究酸性KMnO 4溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响因素,有关实验数据如表所示:实验编号温度/℃催化剂用量/g酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间/min 体积/mL浓度/mol·L-1体积/mL浓度/mol·L-11250.540.180.212.7 2800.540.180.2a 3250.540.0180.2 6.7 425040.0180.2b下列说法不正确的是A.用KMnO4表示溶液褪色时间段反应速率,v(实验3)≈1.5×10-3 mol·L-1·min-1B.a<12.7,b>6.7C.用H2C2O4表示该反应速率,v(实验1)大于v(实验3)D.通常升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂均会加快反应速率2.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解分两步基元反应:H2O2+I- →H2O+IO- 慢 H2O2+IO- → H2O+O2+I- 快;下列有关该反应的说法正确的是A.v (H2O2)=v (H2O)=v (O2) B.IO-是该反应的中间产物C.反应活化能为98 kJ·mol-1D.反应速率由IO-浓度决定3.在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态①混合气体的压强②混合气体的密度③各气体物质的物质的量浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量A.②③⑤B.①②③C.②③④⑤D.①③④⑤4.一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,电解质溶液显弱酸性,电池工作时产生稳定无污染的物质。

下列说法正确的是()A.在电极M充入N2H4,每消耗1molN2H4,会有4molH+通过质子交换膜B.该燃料电池工作时,化学能只能转化为电能C.N极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-D.电极总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O,电解质溶液的pH始终不变5.一定温度下,在密闭容器中进行反应:4A(s )+3B(g)2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol•L﹣1.对此反应的反应速率的表示,正确的是()①在2min内,用C表示的反应速率是0.1mol•L﹣1•min﹣1②反应的过程中,只增加A的量,反应速率不变③2分钟内,D的物质的量增加0.2 mol④分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1A.①②B.③C.①D.②④6.pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与Zn反应,若最终Zn完全溶解且得到的H2的质量相等。

能源化工思考题

能源化工思考题

金属氢化物电极材料制备与原理总结金属氢化物又称贮氢合金。

贮氢合金的性能直接决定了MH-Ni电池的性能。

许多金属及合金能可逆地吸收大量的氢形成金属氢化物相。

1968年荷兰Philips实验室在研究磁性材料时,无意中发现了SmCo5具有很大的可逆吸放氢能力,随后,在1970年,开发出了LaNi5贮氢合金;1973年H.H.Ewe等将LaNi5合金用于贮氢合金电极的研究;1978年T.L.Markin 等又将LaNi5合金电极用MH-Ni电池实验,由于在反复吸放氢过程中,合金晶胞体积膨胀,导致合金粉化,比表面积随之增大,加大合金氧化的机会,使得合金过早失去吸放氢能力。

1984年J.J.G.Willems采用钴部分取代镍,钕取代少量镧得到多元合金La0.7Nd0.3Ni2.3Co2.4Al0.3,其晶胞结构与LaNi5相似,但合金吸氢后晶胞体积膨胀比LaNi5要少的多,使贮氢合金电极循环寿命大大延长,从而制出了抗氧化性能高的实用MH-Ni电池。

从此贮氢合金的研究和利用得到了较大发展。

贮氢合金的特性氢气的储存形式对氢气的应用有直接影响,储氢形式可分为物理储氢和化学储氢两种方法,也可以分为容器储氢和材料储氢。

各种氢气储存方法和特点见表1.表1氢气的储存方法及特点图中比较了氢气、液氢、合金氢化物的氢密度与氢含量。

吸氢合金的氢密度比氢气和液氢的氢密度还高,故可用于贮氢。

作为贮氢用合金,因是致密的固体,是比较安全的贮氢手段。

图1 氢气、液氢、合金氢化物的氢密度与含氢率*包括瓶重。

贮氢合金的基本类型贮氢合金是氢气的一种贮存形式,属于贮氢材料化学贮氢。

贮氢合金是指在一定温度和压力下,能可逆吸收、贮存和释放氢气的金属间化合物。

我们知道,周期表中所有金属元素都能与氢化合生成氢化物。

不过这些金属元素与氢的反应有2种性质,一种容易与氢反应,能大量吸氢,形成稳定的氢化物,并放出大量的热,这些金属主要是IA~VB族金属,如Ti、Zr、Ca、Mg、V、Nb、RE—稀土元素等,它们与氢的反应为放热反应(△H<0);另一种金属与氢的亲和力小,但氢很容易在其中移动,氢在这些元素中的溶解度小,通常条件下不生成氢化物。

河南省高中化学第六章 化学反应与能量 知识归纳总结及答案

河南省高中化学第六章 化学反应与能量  知识归纳总结及答案

河南省高中化学第六章化学反应与能量知识归纳总结及答案一、选择题1.将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积V L。

则下列说法正确的是A.OH-由A端移向B端B.0<V≤22.4 L时,电池总反应的化学方程式为CH4 +2O2 +KOH=KHCO3 +2H2OC.22.4 L<V≤44.8 L时,负极电极反应为:CH4 +9CO32-+3H2O-8e-=10HCO3-D.V=33.6 L时,溶液中阴离子浓度大小关系为c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)【答案】C【解析】【分析】n(KOH)=2mol/L×1L=2mol,可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3。

【详解】A、燃料电池中,通入CH4的一端为原电池的负极,通入空气的一端为原电池的正极,在原电池中阴离子向负极移动,OH-由B端移向A端,故A错误;B、当0<V≤22.4L时,0<n(CH4)≤1mol,则0<n(CO2)≤1mol,只发生反应①②,且KOH过量,则电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,故B错误;C、当22.4 L<V≤44.8L,1mol<n(CH4)≤2mol,则1mol<n(CO2)≤2mol,发生反应①②③,得到K2CO3和KHCO3溶液,则负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-,故C 正确;D、当V=33.6L时,n(CH4)=1.5mol,n(CO2)=1.5mol,则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O,则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液,则c (HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),故D错误;故选C。

【点晴】本题考查了燃料电池的工作原理重要考点,计算要求的综合性较强,本题难度较大。

《能源化学》习题与思考题

《能源化学》习题与思考题

《能源化学》习题与思考题(可再生能源和新能源部分)第一章绪论1.能源是如何分类的?并给出“可再生能源”与“非再生能源”的定义。

2.何为能源当量,中国的1000tce相当于多少toe?3.能源利用与社会发展、环境保护有什么关系?第二章太阳能4. 太阳能具有那些资源特性?5. 太阳日射分为那几种形式?6. 太阳能技术包括那几种类型?7. 举例说明1~2种太阳能技术的工作原理。

8. 氢能有什么优越性?第三章风能9. 风是如何产生的,为什么会出现全球风和局部风?10. 风能具有那些资源特性?11. 风能的利用有那几种基本形式?12. 风能的利用对环境有什么影响?第四章地热能13.地热能具有那些资源特性?14.地热能资源分为哪几种形式?15.地热发电分哪几种工艺类型?第五章生物质能16.生物质能资源分为哪几种类型?17.生物质能如何利用?第六章海洋能18.潮汐能产生的原因是什么?它有那些基本形式?19.波浪能、海洋热能、盐度梯度能有那些可能的利用途径?第七章水电20.水电有那些优越性,对环境有什么影响?21.中国的水电资源有那些特点?22.世界能源理事会为何特别重视小水电的发展?第八章核能23.发展核电有什么优越性?24.核反应有那些基本类型?25.核能有那些利用途径?参考文献:新的可再生能源·未来发展指南世界能源理事会编北京海洋出版社1998 可持续能源的前景Edward S. Cassedy着清华大学出版社2002新能源概论吉世印编着贵州科技出版社2001《能源化学》习题与思考题(不可再生能源部分)第一章天然气水合物1.什么是天然气水合物?写出其分子式。

2.天然气水合物如何分类,说明其基本晶穴结构。

3.天然气水合物具有那些外表特征和物理性质?4.天然气水合物是如何形成的,形成的物理化学条件有那些?5.人类准备怎样开发利用天然气?第二章石油1.什么是石油?按照1983年第11届世界石油大会提出的定义,说明“石油”与“原油”,“石油”与“天然气”的定义。

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析及答案解析

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析及答案解析

高考化学综合题专题复习【化学能与电能】专题解析及答案解析一、化学能与电能1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。

② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。

(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。

a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。

偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。

放置一段时间后,指针偏移减小。

b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。

① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。

② b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。

③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。

(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验Ⅴ将2mL2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失① 实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。

② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。

【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红 Fe2+-e-=Fe3+负Fe2++Ag+Fe3++Ag 不能因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3++Ag Fe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。

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第十章化学与能源思考题与习题解答1. 下列说法是否正确?如不正确,请说明原因。

(1)煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热,使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。

答:错,煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化,使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。

(2)煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO,因此石油产生的污染比煤炭轻。

答:不确切,煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NO x和CO,石油(汽油)在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NO x和HC,相对而言,石油产生的污染比煤炭轻。

(3)汽油的辛烷值分布在0~100之间,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。

答:错,汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性,并对应于汽油的标号,80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。

(4)为了避免含铅汽油对大气的污染,近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)取代四乙基铅作汽油添加剂。

答:不确切,甲基叔丁基醚(MTBE)添加剂在某些国家(如美国)已被禁止使用。

(5)发展核能是解决目前能源危机的重要手段,近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度,加快核电站的建设。

答:不确切,欧美大部分发达国家,基本上停建核电站或提前关闭核电站,北欧国家甚至通过立法,要求在2010年前关闭已有核电站。

(6)能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等,由于锌、锰元素对环境的危害很小,因此锌锰电池是无污染电池。

答:错,在生产的锌锰电池时,为了防止电池中锌溶解释放氢气,常在电池糊状液中放入氯化汞。

(7)在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应,它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能,这种电池能量转换效率高,理论上可达100%。

答:正确2. 填空题(1)化石燃料包括煤、石油和天然气,我国是以煤消费为主的国家。

(2)煤是由古代植物转化而来的,煤的煤化过程包括了植物残骸→腐殖质→泥煤→褐煤→烟煤→无烟煤阶段,若根据煤化的程度不同可将煤分为四类,若根据煤炭中硫的含量不同又可将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。

(3) 煤的综合利用方法主要包括 煤的焦化、煤的气化和煤的液化 。

(4) 为了提高汽油的辛烷值,可采取两种途径,一是 直链烷烃催化重整变成带支链的烷烃 ,二是 向汽油中添加抗震剂 。

(5) 发展核电曾被国际上认为是解决电力缺口的重要选择。

但有两个问题必须引起高度重视:一是 电站的运行安全 ,一是 核废料的处理 。

(6) 核聚变反应比核裂变反应作为能源更有发展前途,但要实现核聚变反应发电,应攻克的主要技术问题是 反应有足够的温度,能够控制反应速率 。

(7) 碱性锌锰电池是第三代锌锰电池。

它克服了传统锌锰电池 石墨电极极化,电池漏液 的缺点,其特征是 电解液由原来的中性电解液变为离子导电性更好的碱性电解液,负极锌也由原来的锌片变为锌粉 。

(8) 制约氢能源大规模应用的因素为 廉价制取技术及氢的安全、方便贮存、运输 ,最有希望突破的途径有 热化学分解制氢法、光化学制氢法、太阳能电池电解水制氢法和生物制氢法 。

3. 区别下列概念(1) 一次能源与二次能源通常把存在于自然界中的可直接利用其能量的能源称为一次能源;而把必须用其它能源制取或产生的能源称为二次能源(2) 再生能源与非再生能源不随人类的利用显著减少的能源称为再生能源,诸如风、流水、潮汐、地热、日光及草木燃烧;而化石燃料和核燃料等随人类的利用减少的能源称为非再生能源。

(3) 核聚变与核裂变核聚变反应是由两种轻核结合成一个重核,同时释放出巨大能量的变化过程;核裂变反应又称核分裂反应,它是用中子()轰击较重原子核,使之分裂成较轻原子核的反应。

(4) 一次电池与二次电池一次电池为放电后不能再重复使用的电池;二次电池是指电极活性物质经氧化还原反应向外输出电能(放电)而被消耗之后,可以用充电的方法使活性物质恢复的电池,也称为可充电电池。

(5) 锂电池与锂离子电池锂电池是用金属锂作为负极活性物质的电池的总称, 又称为锂原子电池;而锂离子电池的活性物质为锂离子。

在锂离子电池中正、负极材料为Li +嵌入化合物。

在充、放电过程中,Li +在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(6) 普通锌锰电池与碱性锌锰电池早期的普通锌锰电池是糊式电池,外壳用锌皮作为负极,NH 4Cl 、ZnCl 2等制成糊状混合物作电解质溶液,MnO 2是正极,石墨碳棒起导电作用。

糊式锌锰电池可用下式表示:(-)Zn│ZnCl 2,NH 4Cl (糊状)│MnO 2│C ( + ) n 1碱性锌锰电池是第三代锌锰电池。

其重要特征是电解液由原来的中性电解液变为离子导电性更好的碱性电解液,负极锌也由原来的锌片变为锌粉。

碱性锌锰电池可用下式表示:(-)Zn│KOH(7~9mol•L–1)│MnO2│C (+ )(7)煤的气化与煤的干镏煤的气化是指煤在氧气不足的情况下进行部分氧化,使煤中的有机物转化为含有H2、CO等可燃性气体的过程,因此煤气的有效成分主要是H2、CO和CH4等。

煤的干馏又称煤的焦化,是指煤与空气隔绝加强热时,煤分解成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的煤气(焦炉气)的过程。

4. 试根据不同的能源分类方法,对下列能源分类:(1)石油(2)氢气(3)乙醇(6)沼气(7)锂离子电池(8)煤(9)核能(10)电力(11)风能(12)潮汐能能源常规能源一次能源新能源可再生能源(如潮汐能)非再生能源(如煤炭、石油、沼气、核能)可再生能源(如风能)非再生能源二次能源锂离子电池、乙醇、电力、氢气、沼气等5.写出下列几种电池的电极反应和电池反应(化学反应方程式)(1)普通锌锰电池;锌锰电池可用下式表示:(-)Zn│ZnCl2,NH4Cl(糊状)│MnO2│C ( + )接通外电路放电时,负极上锌进行氧化反应Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-正极上MnO2发生还原反应2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2e-Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O电池总反应为Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq)Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(ag) + H2O(l) (2)碱性锌锰电池;碱性锌锰电池可用下式表示:(-)Zn│KOH(7~9 mol•L–1)│MnO2│C (+ )负极反应 Zn(s) +2OH -(aq) ZnO(s) + H 2O(l)+2e-正极反应 MnO 2(s) + 2H 2O(l) + 2e - Mn(OH)2(s) + 2OH -(aq) 电池反应 Zn(s) + MnO 2(s) + H 2O(l) ZnO(s) + Mn(OH)2(s)(3)铅蓄电池;铅蓄电池可用下式表示:(-)Pb│H 2SO 4│PbO 2 (+)放电时,反应为:负极反应 Pb(s)+ SO 42-(aq) PbSO 4(s) + 2e -正极反应 PbO 2(s) + 4H +(aq) + SO 42-(aq) + 2e -PbSO 4(s) + 2H 2O(l) 电池反应 Pb(s) + PbO 2(s) + 2H 2SO 4(aq) 2PbSO 4(s) + 2H 2O(l)(4)氢镍电池;氢镍电池可用下式表示:│H 2│KOH │NiO(OH)│C ( + ) 放电时,反应为:负极反应 H 2(g) + 2OH -(aq) 2H 2O(l) + 2e -正极反应 2NiO(OH)(s) + 2H 2O(l) + 2e - 2Ni(OH)2(s) + 2OH -(aq)电池反应 H 2(g) + 2NiO(OH)(s) 2Ni(OH)2(s)(5)锂离子电池;锂离子电池的符号表达式为:(一)C n │LiClO 4-EC +DEC │L iMO 2(+)充放电时,反应为: 正极反应 LiMO 2 Li 1–x MO 2 + xLi + + xe —负极反应 nC + xLi + + xe — Li x C n 电池反应 LiMO 2+nC Li 1–x MO 2 + Li x C n(6)碱性氢氧燃料电池。

碱性氢氧燃料电池反应可由下式表示:(一)C│H 2│KOH│O 2│C ( + )负极反应 H 2(g) + 2OH -(aq) 2H 2O(l) + 2e -正极反应 O 2(g) + 2H 2O(l) + 4e - 4OH -(aq)电池反应 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2O(l)6. 煤和由煤与水蒸气反应(C (s )+H 2O (g )) = H 2(g )+CO (g ))而得的水煤气(CO 放电放电 放电 充电与H2等物质量的混合物)都可用做燃料,设煤含碳80%,其余可燃成份忽略不计。

试通过计算说明,在实际应用中以水煤气代替煤作燃料的优缺点。

(提示:在任何能量转换过程中,总会有一些能量变成热而扩散到环境中。

例如,欲往某体系输入xkJ的热量,实际上提供的热量要远多于x kJ)。

解:1mol纯煤完全燃烧放出热量为:C(s)+ O2(g)=CO2(g)Θ∆H/(kJ.mol–1) 0 0 –393.51mfΘH 1 = –393.51 – 0 – 0 = – 393.51 kJ.mol–1∆rm1mol纯煤转化为水煤气,然后完全燃烧放出的热量由下列反应实现:(1)C(s)+ H2O(g))= H2(g)+CO(g)ΘH/(kJ.mol–1) 0 –241.82 0 –110.525∆fmΘH= –110.525 – (–241.82) – 0 = 131.295 kJ.mol–1∆rm(2)CO(g)+ 1/2 O2(g)= CO2(g)ΘH/(kJ.mol–1) –110.525 0 –393.51∆fmΘ∆H,2= –393.51 – (–110.525) – 0 = –282.985 kJ.mol–1rm(3)H2(g)+ 1/2 O2(g)=H2O(g)ΘH/(kJ.mol–1) 0 0 –241.82∆fmΘH,3= –241.82 – 0– 0 = –241.82 kJ.mol–1∆rmΘ∆H= Δf HΘm,1 + Δf HΘm,3 + Δf HΘm,3rm= 131.295 + (–282.985) + (–241.82)= – 393.51 kJ·mol–1由计算可见两种方法释放的反应热相同。

但是在实际应用中,由于煤与水蒸气反应的转化率不可能达到百分之百,同时能量的转换过程中,总会有一些能量变成热而扩散到环境中,因此实际上由煤转化成水煤气燃烧所放出的热量要远小于单纯煤燃烧放出的热量。

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