精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)     ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)  ΔH3=c kJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO2为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:_____________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20 mol(体积比1∶1)充入5 L合成塔中,反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中与时间t的关系如图所示。

请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是__________________________(填字母代号,下同)。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为________________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有_____________________________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol·L-1。
Ⅰ.
Ⅱ.(1)D CO-2e-+CO32-=2CO2
(2)①AC ②0.1 mol·L-1·min-1 ③AB (3)0.01
Ⅰ.三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,(①×2+②×6+③)÷6得,C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=(2a+6b+c)kJ·mol-1,则C的燃烧热为kJ·mol-1。Ⅱ.(1)自发的氧化还原反应可以设计成原电池,选D;负极失电子发生氧化反应,负极反应为CO-2e-+CO32-=2CO2。
(2)①此反应是反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变说明达到平衡;因为气体总的质量不变,容器体积不变,所以密度始终不变,不能运用密度不变作为反应达到平衡的标志,NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍,说明反应达到平衡。②设反应的N2为x mol,则反应的H2为3x mol,生成的NH3为2x mol,由压强关系得=0.9,解得x=1,则用氮气表示的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1。③此反应的正反应为放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,氮气的转化率降低,C错误;充入氦气使压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,氮气的转化率不变,D错误;加入一定量的氮气,氮气的转化率降低,E错误。(3)根据题给数据,由Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-)得c(Ba2+)=4×10-8mol·L-1,混合后溶液中,c(Ba2+)=2×10-8mol·L-1,要想产生BaSO4沉淀,至少需要
c(Ba2+)·c(SO42-)=Ksp(BaSO4),计算得c(SO42-)=5×10-3mol·L-1,则加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是0.01 mol·L-1。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) =" 2Fe(s)" + 3CO(g) △H 1 =" +489.0" kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)           △H 2 =" +172.5" kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为                  。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K=                    。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图A所示,则该反应的ΔH      0(填“>”、“<”或“=”)。

③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图B所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ     KⅡ(填“>” 或“<”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为                                    。当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为                  。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为                。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在298 K、1.01×105 Pa下,将32 g SO2通入750 mL 1 mol/L KOH溶液中充分反应。测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下,1 mol SO2通入1 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则SO2与KOH溶液反应生成KHSO3的热化学方程式正确的是(  )
A.SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(4x-y)" kJ/mol
B.SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(2x-y)" kJ/mol
C.SO2(g)+KOH(aq)=KHSO3(aq)ΔH="-(2y-x)" kJ/mol
D.2SO2(g)+2KOH(l)=2KHSO3(l)ΔH="-(8x-2y)" kJ/mol

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 
ΔH="-196.6" kJ/mol。
  
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:                   。
(2)ΔH2=          。
(3)恒温恒容时,1 mol SO2和2 mol O2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2∣    (填“大”、“小”或“相等”)。
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为    ,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为                                                    。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2)增大的有    。
a.升高温度
b.充入He气
c.再充入1 mol SO2(g)和1 mol O2(g)
d.使用催化剂
(6)某SO2(g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2 (g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是    ;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是    。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)
ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=b kJ·mol-1
(1)反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为______________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)已知: C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH1=-393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= ____ ___kJ/mol。
(2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B.混合气体总物质的量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“=”或“<”,下同);由图判断ΔH _____0。

③某温度下,将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="0.25" mol/L,则CO的转化率=          ,此温度下的平衡常数K=             (保留二位有效数字)。
(3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,用煤炭气(CO、H2)作负极反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,催化剂镍作电极,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为:CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为                        。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)(广东)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)===3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反应中,副产物矿渣可用来________。
②已知相同条件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)===CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江苏)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g)   ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)    ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l)    ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为______。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

汽车尾气中NOx的消除及无害化处理引起社会广泛关注。
(1)某兴趣小组查阅文献获得如下信息:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)) △H=―483.6kJ/mol
则反应2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g) △H=          。
(2)该小组利用电解原理设计了如图1装置进行H2还原NO的实验[高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯薄膜做电极]。

钯电极A为  极,电极反应式为              。
(3)氨法催化还原NO原理如下:
主反应:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)   (△H <0)
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+ 4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)
4NO(g)+4NH3(g)+3O2(g)4N2O(g)+6H2O(g)
有关实验结论如图2、图3所示,据此回答以下问题:

①催化还原NO应控制n(NH3)/n(NO)的最佳值为            ,理由是           。
②主反应平衡常数表达式:K=                       ,随着温度的增加,K将  (选填“增加”、 “减小”或“不变”。
③影响N2O生成率的因素有          、氧气浓度和           。

查看答案和解析>>

同步练习册答案