精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
20.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视.
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑; 
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0;①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0;②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0,③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0.④
则途径Ⅰ放出的热量等于(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量.
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,已知反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度/
(mol•L-1)
0.440.60.6
比较此时正、逆反应速率的大小:v正>v逆(填“>”“<”或“=”).
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
化学键N≡NF-FN-F
键能/kJ•mol-1941.7154.8283.0
则反应N2(g)+3F2(g)═2NF3(g)的△H=-291.9KJ•mol-1
(5)25℃、101kPa时,已知:
2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H1
Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)═4HCl(g)+O2(g)△H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是A
A.△H3=△H1+2△H2    B.△H3=△H1+△H2 C.△H3=△H1-2△H2          D.△H3=△H1-△H2
(6)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ•mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ•mol-1,
则O3转化为O2的热化学方程式为2O3(g)═3O2(g)△H=-285kJ/mol.

分析 (1)C能将CuO中的铜置换出来;
(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关;
(3)依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向;
(4)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能;
(5)①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1;
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2 ;
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3;
则反应③=①+2×②,由盖斯定律计算;
(6)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=-235.8kJ•mol-1,
Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol-1,
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),以此计算反应热.

解答 解:(1)C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑,故答案为:C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑;
(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;
故答案为:等于;
(3)该反应的浓度商=$\frac{c(CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3})•c(H{\;}_{2}O)}{c{\;}^{2}(CH{\;}_{3}OH)}$=$\frac{0.6×0.6}{0.44{\;}^{2}}$=1.86<400,故反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
(4)因为反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,所以反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)△H=(941.7+3×154.8-283.0×6)KJ•mol-1=-291.9KJ•mol-1,故答案为:-291.9KJ•mol-1;
(5)①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1;
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2 ;
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3;
则反应③=①+2×②,由盖斯定律可知,△H3=△H1+2△H2,故选:A;
(6)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=-235.8kJ•mol-1,
Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol-1,
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),则反应热△H=(-235.8kJ•mol-1)×2+(+62.2kJ•mol-1)×3=-285kJ/mol,
故答案为:2O3(g)═3O2(g)△H=-285kJ/mol.

点评 本题考查较综合,涉及热化学反应方程式、盖斯定律的应用,侧重反应原理的考查,注重知识的迁移应用,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:推断题

10.根据下面的反应路线及所给信息,回答下列问题:

A在氧气中充分燃烧可以产生88g CO2和45g H2O.
(1)A的分子式是C4H10.
(2)B和C均为一氯代烃,反应后只生产D,B、C的名称(系统命名)分别为-甲基-1-氯丙烷、2-甲基-2-氯丙烷.
(3)D的结构简式CH2=C(CH3)2,D中碳原子是否都处于同一平面?是.
(4)E的同分异构体的结构简式是CH2BrCH(CH3)CH2Br、CHBr2CH(CH3)2、CH2BrCHBrCH2CH32、CH2BrCH2CHBrCH3、CH2BrCH2CH2CH2Br、CHBr2CH2CH2CH3、CH3CBr2CH2CH3、CH3CHBrCHBrCH3.
(5)①、③的反应类型依次是消去反应、取代反应.
(6)写出③的反应化学方程式CH2BrCBr(CH3)2+2NaOH$→_{△}^{水}$CH2OHCOH(CH3)2+2NaBr.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素.下列说法正确的是(  )
A.线段Ⅱ表示Br-的变化情况
B.线段Ⅳ表示IO3-的变化情况,其中IO3-增加了5moL.
C.a=6
D.原溶液中n(FeI2):n(FeBr2)=3:1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.一定条件下,可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数.在恒温恒压条件下,总压不变,用平衡分压计算平衡常数更方便.下列说法不正确的是(  )
A.对于C2H4 (g)+H2O(g)?C2H5OH(g),在一定条件下达到平衡状态时,体系的总压强为P,其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为2 mol,则用分压表示的平衡常数Kp=$\frac{3}{P}$
B.恒温恒压下,在一容积可变的容器中,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)达到平衡状态时,N2、H2、NH3各1mol,若此时再充入3mol N2,则平衡正向移动
C.恒温恒压下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)?2C(g)达到平衡时,A、B和 C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,若此时A、B和C均减少1 mol,平衡逆向移动
D.对于一定条件下的某一可逆反应,用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数,其数值不同,但意义相同,都只与温度有关

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列反应中属于氧化还原反应的是(  )
A.CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑B.Na2O+H2O=2NaOH
C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑D.4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO2↑+O2↑+2H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.二写出下列反应的化学方程式,是离子反应的并写出离子方程式:
(1)碳酸钠溶液和澄清石灰水反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、CO32-+Ca2+=CaCO3↓
(2)氢氧化镁与硫酸反应Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
(3)少量二氧化碳通入澄清石灰水CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.SnSO4用于合金、马口铁、汽缸活塞、钢丝等酸性电镀,电子器件的光亮镀锡等.另外,还用于铝合金制品涂层氧化着色,印染工业用作媒染剂,有机溶液中双氧水去除剂等.工业上SnSO4的制备路线如图:

已知:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡.
回答下列问题:
(1)锡原子的核外电子数为50,与碳元素同主族,锡元素在周期表中的位置是第5周期ⅣA族.
(2)操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤.
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因:SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+的水解.
(4)加入锡粉的作用有两个:①调节溶液pH,②防止Sn2+被氧化.
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑.
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,反应为Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加过量FeCl3氧化Sn2+生成Sn4+;
③用已知浓度的盐酸酸化过的K2Cr2O7滴定生成的FeCl2,反应的化学方程是:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O.
取1.360g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol•L-1K2Cr2O7溶液33.00mL,则锡粉中锡的质量分数是86.6%.(保留一位小数)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列金属防腐的措施中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是(  )
A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆
C.汽水底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接锌板

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中盛有浓H2SO4,B中盛有乙醇、无水醋酸钠,D中盛有饱和碳酸钠溶液.
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH.
②有关有机物的沸点:
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点(℃)34.778.511877.1
请回答:
(1)浓硫酸的作用催化剂、吸水剂;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者(设18O℃在CH3CH2OH中),写出能表示18O位置的化学方程式CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O.
(2)球形干燥管C的作用是防止倒吸、冷凝.若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示):CO32-+H2O?HCO3-+OH-;反应结束后D中的现象是溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液颜色变浅.
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出乙醇(或CaCl2•6C2H5OH);再加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集产品乙酸乙酯时,温度应控制在77.1℃左右.

查看答案和解析>>

同步练习册答案