题目
题型:不详难度:来源:
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式: 。
II.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
则可以判断该分解反应已经达到平衡状态的是 。
A.2v正(NH3)=v逆(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
III.以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电解质是熔融碳酸盐。电池的一极通入O2和CO2,电极反应式为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;另一极通入丙烷,电极反应式为 ;放电时,CO32-移向电池的 (填“正”或“负”)极。
IV.如图装置所示,C、D、E、F都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和物质的量浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
⑴若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 。
⑵现用丙装置作“铜的电解精炼”,则H应该是 。(填“纯铜”或“粗铜”)。
⑶上图甲装置电解CuSO4溶液一段时间后,向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)2后,恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则乙装置中,若不考虑Cl2的溶解及与碱的反应,此装置共产生气体 L(标准状况)。
答案
II.BC (2分)
III.C3H8+10CO32--20e-=== 4H2O+13CO2(2分)负 (1分)
IV.(1)1:2:2:2 (2分)(2)纯铜 (1分)(3)17.92 (2分)
解析
II.在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。A中反应速率的方向相反,但不满足速率之比是相应的化学计量数之比,不正确。反应前后体积是变化的,因此压强也是变化的,B正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但质量是变化的,C正确。由于反应物是固体,所以氨气的体积分数始终是不变的,D不正确。答案选BC。
III.丙烷失去电子,在负极通入,反应式为C3H8+10CO32--20e-=== 4H2O+13CO2。原电池中阴离子向负极移动。
IV.将直流电源接通后,F极附近呈红色,说明F是阴极,则E是阳极,D是阴极,C是阳极,所以A是正极,B是负极,H是阴极,G是阳极。
⑴若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质分别是氧气、铜、氯气和氢气,所以根据电子得失守恒可知,物质的量之比是1:2:2:2。
(2)粗铜精炼时,阴极H应该是纯铜。
(3)向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)2后,恰好使溶液恢复到电解前的浓度。说明在反应中除了生成氧气以外,还有氢气生成,其物质的量都是0.2mol。则乙中生成氢气和氯气都是0.4mol,所以体积是17.92L。
核心考点
试题【I.已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+140kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
⑴目前合成氨的技术原理为:
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是: 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.1 mol,H2为0.3 mol,NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是 。
A.向容器中按原比例再充入原料气 | B.向容器中再充入惰性气体 |
C.改变反应的催化剂 | D.液化生成物分离出氨 |
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:
进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
②已知
则
(1)上述反应氧化剂是 ,已知该反应每转移1mole—,放出132.6kJ的热量,该方程式的∆H = 。
(2)能判断该反应(在体积不变的密闭容器中进行)已经达到平衡状态的是( )
A.焦炭的质量不再变化 B.N2和CO速率之比为1:3
C.生成6molCO同时消耗1mol Si3N4 D.混合气体的密度不再变化
(3)下列措施中可以促进平衡右移的是( )
A.升高温度 B.降低压强 C.加入更多的SiO2 D.充入N2
(4)该反应的温度控制在1300-1700oC的原因是 。
(5)某温度下,测得该反应中N2和CO各个时刻的浓度如下,求0—20 min内N2的平均反应速率 ,该温度下,反应的平衡常数K= 。
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
N2浓度/mol·L-1 | 4.00 | 3.70 | 3.50 | 3.36 | 3.26 | 3.18 | 3.10 | 3.00 | 3.00 | 3.00 |
CO浓度/mol·L-1 | 0.00 | 0.90 | 1.50 | 1.92 | 2.22 | 2.46 | 2.70 | | | |
A.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:△H=-38.6kJ·mol-1 |
B.10mL 0.5mol/L CH3COONa溶液与6mL 1mol/L盐酸混合:c(Cl-)>c(CH3COOH) >c(Na+)>c(H+)>c(OH-) |
C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 |
D.在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl—)。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= |
A.反应A(g)2B(g);△H,若正反应的活化能为Ea kJ mol-1,逆反应的活化能为Eb kJ·mol-1,则△H=(Ea-Eb)kJ·mol-1 |
B.已知25℃时,有关弱酸的电离平衡常数:HCN Ka=4.9×10-10; H2CO3 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。则CO2通入NaCN溶液中反应的化学方程式为:2NaCN+H2O+CO2=2HCN+Na2CO3 |
C.已知: 则反应的焓变为ΔH = -384 kJ·mol-1 |
D.一定浓度的NaOH溶液,温度升高PH值不变 |
Ⅰ.纳米氧化亚铜的制备
(1)四种制取Cu2O的方法如下:
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
②最新实验研究用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。
已知:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l) △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g) △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu2O的热化学方程式为 。
③工业中主要采用电解法:用铜和钛作电极,电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液,电解总方程式为:2Cu+H2OCu2O+H2↑,则阳极反应式为: 。
④还可采用Na2SO3还原CuSO4法:将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中,制成一定浓度的溶液,通入蒸气加热,于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式: 。
Ⅱ.纳米氧化亚铜的应用
(2)用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
①一定温度下,在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ·mol-1
T1温度下不同时段产生O2的量见下表:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.0 |
②右图表示在t1时刻达到平衡后,只改变一个条件又达到平衡的不同时段内,H2的浓度随时间变化的情况,则t1时平衡的移动方向为 ,t2时改变的条件可能为 ;若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数,t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质,则K1、K2、K3的关系为 ;
③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是 。
A.方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高
B.方法④制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度
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