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    【题目】铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。

    (1)通过以下反应制备金属铝。

    反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1

    反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1

    反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3

    ①反应Ⅲ的△H3=____kJ/mol。

    ②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是 _____________________________

    (2)在高温条件下进行反应：2Al(l)+AlCl3 (g)3AlCl(g)

    ①向图1所示的起始容积相等的两个密闭容器A、B中加入足量的Al粉，再分别充入1molAICl3 (g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlC13(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出 B容器内AlCl3 (g)体积分数随时间的变化曲线____________。

    ②1 100℃时，向2L密闭容器中通入3mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K= ___。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将 ___（填“增大”“减小”或“不变”）。

    ③加入3 mol AlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。则此反应选择温度为 _____________________

    (3)铝可以用来制作快速放电铝离子二次电池，该电池以金属铝和石墨为电极，用AlCl4-、Al2Cl2-和有机阳离子组成电解质溶液，其工作原理如图4所示。

    ①该电池放电时，AlCl4-向 ___（填“铝电极”或“石墨电极”）方向移动。

    ②该电池充电时，阴极的电极反应式为____。

    【答案】b-a Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO 增大 900℃ 铝电极 4+3e-==Al+7

    【解析】

    (1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1

    反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1

    反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3

    ①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ的△H3。

    ②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式。

    (2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。

    ②已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，求出平衡浓度，即可求出该反应的平衡常数K。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动。

    ③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定。

    (3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。

    ①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-移动的方向。

    ②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和。

    (1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1

    反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1

    反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3

    ①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)△H3=(b-a) kJ·mol-1。答案为：b-a；

    ②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式为Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。答案为：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO；

    (2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。由此得到图象为。答案为：；

    ②对于反应3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)，设起始时, n(AlCl)=3mol，已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则平衡浓度c(AlCl)=(3mol-3mol×80%)÷2L=0.3mol/L，c(AlCl3)= 0.4mol/L，该反应的平衡常数K==。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将增大。答案为：；增大；

    ③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定，所以此反应选择温度为900℃。答案为：900℃；

    (3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。

    ①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-向铝电极移动。答案为：铝电极；

    ②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和，电极反应式为4+3e- ==Al+7。答案为：4+3e- ==Al+7。

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    选项

    ①中的物质

    ②中的物质

    预测②中的现象

    A．

    氢氧化钠

    明矾溶液

    开始时即产生白色沉淀

    B．

    浓硫酸

    铜片

    产生无色气体，溶液变蓝

    C．

    浓硝酸

    用砂纸打磨过的铝条

    产生红棕色气体

    D．

    稀盐酸

    碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液

    开始时无明显现象

    A.AB.BC.CD.D

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    II. 已知化学方程式：CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O

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    请回答下列问题：

    （1）试管a中加入碎瓷片，其作用是_____（填字母代号）。

    A.加快化学反应速率 B.防止溶液暴沸

    （2）试管b中的溶液是_____（填字母代号）。

    A饱和碳酸钠溶液 B.饱和氢氧化钠溶液

    （3）实验完毕后，将b试管中的液体充分振荡，静置后，溶液分为两层。

    ①乙酸乙酯在________（填“上层”或“下层”）。

    ②常用________操作将两层液体分离（填“过滤”或“分液”）。

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