碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1= +489.0 kJ/mol
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为 ;
②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO。PdCl2被还原成单质,反应的化学方程式为 ;
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池。
①负极电极反应式是: ;
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 (填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-=H2↑
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1 |
(1)①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=﹣28.5kJ/mol
②PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
(2)①C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O ②BD
(3)① 放热 ② K= ③使用了催化剂;加大了压强
(4)c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
解析试题分析:(1)①将第一个方程式减去3倍的第二个方程式可得目标方程式,反应热作相应的变化的即可。
②Pd被还原,则CO被氧化为CO2,根据原子守恒还应有H2O参与反应,另一种产物为HCl。
(2)①电池原理是丙烷燃烧,生成的CO2会与KOH反应生成碳酸盐。燃料电池通入燃料丙烷的一极是负极,因此负极的电极反应式为C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O。
②用电解法制备Fe(OH)2,阳极材料用Fe,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,阴极溶液中的H+放电,电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解质可用NaCl溶液。反应产生H2,使生成物处于还原氛围中,因此A、B两极都可作阳极。
(3)①实验2与实验1相比,各物质的物质的量减少一半,平衡CO2应为0.8mol,但温度升高,此时CO2的为0.4mol,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应吸热,则正反应为放热反应。
②根据题意有:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
初始量/mol 1 2 0 0
变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡量/mol 0.6 1.6 0.4 0.4
③实验3与实验2相比,平衡状态未变,但反应速率加快,因此改变的条件可能是加入催化剂或增大压强。
(4)根据题中所给的各物质的物质的量,可知反应后所得的是等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液,CO32-、HCO3-水解使溶液显碱性,且CO32-的水解程度大于HCO3-,因此溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
考点:考查盖斯定律,电解池,电极反应式书写,影响化学平衡因素,化学平衡常数,盐的水解等。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应:
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =" —905" kJ/mol ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =" —1268" kJ/mol ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。
(1)由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在
(3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+,
原因二: (用文字和离子方程式说明)。
(4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为 。
(5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为 (填“正极”或“负极”),电极方程式为
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(15分)(1)25℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。请回答下列问题:
①HA是________(填“强电解质”或“弱电解质”);
②在加水稀释HA溶液的过程中,随着水量的增加而减小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA) B.c(HA)/(A-) C.c(H+)与c(OH-)的乘积 D.c(OH-)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL与pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反应而得,则下列说法中正确的是
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,现将足量AgCl分别放入:①100 mL 蒸馏水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1盐酸中,充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是 (用序号连接)
(3)若1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,则由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =
(4)对于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反应,在温度为T1,T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。则下列说法正确的是 。
①.A、C两点的反应速率:A>C
②.A、C两点气体的颜色:A深、C浅
③.B、C两点的气体的平均分子质量:B<C
④.由状态B到状态A,可以用加热方法
(5)下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
① 甲烷燃料电池的负极反应式是 。
② 当线路中有0.2 mol电子通过时,阴极增重____g。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。
(1)氮化硼是一种耐高温材料,巳知相关反应的热化学方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ ? mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ ? mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH ="c" kJ? mol-1
①反应B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代数式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一种髙能燃料,写出其与Cl2反应生成两种氯化物的化学方程式: 。
(2)硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。
①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火(硝酸钡)更安全,碳化硼中硼的质量分数为78. 6%,则碳化硼的化学式为 。
②近年来人们将LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物质的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加热球磨形成的,反应过程中的X衍射图谱如图所示。
Li3BN2H8在大于250℃时分解的化学方程式为 ,Li3BN2H8与Li4BN3H10的物质的量相同时,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解时还会产生固体Li2NH和另一种气体,该气体是 。
(3)直接硼氢化物燃料电池的原理如图,负极的电极反应式为 。电池总反应的离子方程式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。
(1)合成氨用的氢气有多种制取方法:请你写出用C制备水煤气的化学反应方程式 。还可以由天然气或重油制取氢气:CH4+H2O(g) 高温催化剂CO+3H2;比较以上两种方法转移6mol电子时,C和CH4的质量之比是 。
(2)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为 。
(3)已知反应Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) △H=akJ/mol。测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
①该反应的化学平衡常数表达式K= ,a 0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5min后达到平街时CO2的转化率为 ,生成CO的平均速率v(CO)为 。
②700℃反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填字母)。
A.缩小反应器容积 | B.增加Fe的物质的量 |
C.升高温度到900℃ | D.使用合适的催化剂 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行
(1)上述乙苯与CO2反应的反应热△H为________________________。
(2)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K=______________________。
②下列叙述不能说明乙苯与CO2反应已达到平衡状态的是_____________________。
a.v正(CO)=v逆(CO) b.c(CO2)=c(CO)
c.消耗1mol CO2同时生成1molH2O d.CO2的体积分数保持不变
(3)在3L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L,其中实验I在T1℃、0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图I所示。
①实验I乙苯在0~50min时的反应速率为_______________。
②实验II可能改变条件的是__________________________。
③图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图II中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(4)若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L,其他条件不变,乙苯的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为_____________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
)含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
(1)SO2可用于工业生产SO3。
①在一定条件下,每生成8g SO3气体,放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为__________________
②在500℃,催化剂存在的条件下,向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入2 mol SO2和1 mol O2。甲保持压强不变,乙保持容积不变,充分反应后均达到平衡。
I.平衡时,两容器中SO3体积分数的关系为:甲_______乙(填“>”、“<”或“ =”)。
II.若乙在t1 min时达到平衡,此时测得容器乙中SO2的转化率为90%,则该反应的平衡常数为_______;保持温度不变,t2 min时再向该容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3,t3 min时达到新平衡。请在下图中画出t2~t4min内正逆反应速率的变化曲线(曲线上必须标明V正、 V逆)
(2)硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如右图所示。
①固体M的化学式为__________。
②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。
③N转化成P时,同时生成另一种氧化物,该反应的化学方程式为_________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
步骤一:用量筒量取50ml 0.50 mol?L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t1;
步骤二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol?L-1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度t2;
步骤三:将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t3。
回答下列问题:
(1)步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是__________。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。
A.轻轻地振荡烧杯 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.用温度计小心搅拌 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,理由是________________________________________。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
t℃时,在体积不变的容器中发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)△H<O各组分浓度如下表
物质 | X | Y | Z |
初始浓度/ mol·L-1 | 0.1 | 0.3 | 0 |
2min末浓度/mol·L-1 | 0.08 | | |
平衡浓度/mol·L-1 | | | 0.1 |
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