题目
题型:不详难度:来源:
化学键 | Si-Si | O=O | Si-O |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c |
写出硅高温燃烧的热化学方程式 。
Ⅱ.利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2和Fe3+等可循环使用。写出下列电解池中总反应的离子方程式:
电解池A 。
电解池B 。
(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况),计算电解池B中生成Fe2+的物质的量为 mol。
Ⅲ.在一定的温度下,把2体积N2和6体积H2分别通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0,反应达到平衡后,测得混合气体为7体积。
请据此回答下列问题:
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别表示加入的N2、H2 和NH3的体积,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。
①a=1,c=2,则b= 。在此情况下,反应起始时将向 反应方向(填“正”或“逆”)进行。
②若需规定起始时反应向逆方向进行,则c的取值范围是 。
(2)在上述恒压装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是 ,原因是 。
答案
Ⅱ.(1)A 池 2H+ +2I-=H2↑ + I2(2分) B 池 4Fe3+ + 2H2O=4Fe2+ + O2↑+ 4H+(2分)
(2)0.300mol(2分)
Ⅲ.(1)① 3 (2分)逆(1分)② 1<c≤4 (2分)
(2)降低温度 (1分) 降低温度平衡向正反应方向移动,气体总分子数减少(2分)
解析
试题分析:Ⅰ.硅是原子晶体,平均1个硅原子形成2个Si-Si键。二氧化硅是原子晶体,平均1个硅原子形成4个Si-O键。又因为反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,因此硅高温燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)SiO2(s) △H=(2a+ b - 4c)kJ/mol。
Ⅱ.(1)电解池左边放出氢气,氢离子在此得到电子,发生还原反应,则碘离子失去电子发生氧化反应,故A池中总反应式为2H+ +2I-=H2↑ + I2;电池右侧放出氧气,说明溶液中的氢氧根失去电子发生氧化反应,则溶液中的铁离子得到电子发生还原反应,因此B池总反应式为4Fe3+ + 2H2O=4Fe2+ + O2↑+ 4H+。(2)若电解池A中生成3.36 L H2(标准状况),其中氢气的物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,转移电子0.3mol,所以根据得失电子守恒可知B池中生成亚铁离子的物质的量是0.3mol。
Ⅲ.(1)①反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同,恒温恒压条件下,采用极限分析法,c体积的氨气完全转化为氮气和氧气之比是1:3,所以只要a:b=2:6,则b=3a=3,因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,由差量法可解出平衡时氨气为1体积;而在起始时,氨气的体积为c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态,氨的体积必须减小,所以平衡逆向移动;
②若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时氨气的体积为1可知,氨气的体积必须大于1,最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时产生的氨气的体积,即为4体积,则1<c≤4;
(2)根据6.5<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,即向放热方向移动,所以采取降温措施,这是由于降低温度平衡向正反应方向移动,气体总分子数减少。
核心考点
试题【Ⅰ.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。下表为一些化学键的键能数据化学键Si-SiO=OSi-O键能/kJ·mol-1abc 写出硅】;主要考察你对能量的相互转化等知识点的理解。[详细]
举一反三
I.(1)用于净化汽车尾气的反应为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g),已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059,但反应速率极慢。下列说法正确的是:
A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO |
B.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂 |
C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率 |
D.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度 |
浓度/mol·L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
30 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
40 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
50 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
①T1℃时,该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为 ,30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:l,则该反应的a 0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ.CO对人类生存环境的影响很大,CO治理问题属于当今社会的热点问题。
(1)工业上常用SO2除去CO,生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 。
(2)高温时,也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此反应的化学方程式是 。
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池,其装置示意图如图,则镁电极发生的电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
A.1mol N2(g)和3mol H2(g)具有的能量之和低于2 mol NH3(g)具有的能量 |
B.将1mol N2 (g)和3mol H2 (g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量 |
C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,上述热化学方程式中的Q值减小 |
D.将一定量N2(g)和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ,则此过程中有3mol H2被氧化 |
A.1,3—环己二烯加氢是吸热反应 | B.1,3—环己二烯比苯稳定 |
C.苯比1,3—环己二烯稳定 | D.苯加氢生成环己烷是吸热反应 |
A.Q1=Q3=197kJ | B.Q1=Q3<197kJ |
C.Q1=2Q2 <197kJ | D.Q2<Q1<197kJ |
A.化学催化比酶催化的效果好 |
B.使用不同催化剂可以改变反应的热效应 |
C.使用不同催化剂可以改变反应的能耗 |
D.反应物的总能量低于生成物的总能量 |
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