题目
题型:不详难度:来源:
⑴火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态H2O2为助燃剂。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H="-" 534 kJ·mol-1 ①
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g) △H="-" 98.64 kJ·mol-1 ②
H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-l ③
则反应N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H= ,
⑵据报道,以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作 原料的燃 料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,可用作空军通信卫星电,其工作原理如图所示。
则该电池的正极反应____ ___
⑶H2O2是一种不稳定易分解的物质。右图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图,请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图 。
⑷某化学兴趣小组欲测定H2O2的分解速率,取溶液0.5L进行分析,数据如表格所示:
t(S) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(H2O2) (moL) | 0.8 | 0.7 | 0.62 | 0.55 | 0.27 | 0.03 |
⑸H2O2还是一种药物化学分析的氧化剂,能用于药物的分析。
①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量,其过程中所需的基本操作有___________(按操作的顺序填写)。
A.过滤 B.洗涤 C.萃取 D.分液 E.冷却 F.灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0.8960g,那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为
_________(小数点后面保留一位有效数字)。
答案
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O A.B.F.E 56.7%
解析
试题分析:(1)根据盖斯定律得所求△H="①+②×2+③×2=-" 534 kJ·mol-1+(- 98.64 kJ·mol-1 )×2+-44 kJ·mol-1 ×2=-643.28KJ/mol ;
(2)正极发生还原反应,所以从图中可知,正极是过氧化氢的还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为H2O2+2e-=2OH-
(3)使用催化剂,可以降低反应的活化能,加快反应速率,但反应热不变,所以在原图的基础上降低曲线的高度,但起点与终点不变;
(4)从表中数据可知,前6s内过氧化氢的物质的量减少缓慢,6s后,过氧化氢的物质的量减少很快,说明此时加入了催化剂,所以6s~10s之间,过氧化氢的浓度减少(0.55mol-0.03mol)/0.5L,则这段时间的平均反应速率为(0.55mol-0.03mol)/0.5L/4s="0.26" mol/( L·S);
(5)①过氧化氢与硫酸亚铁发生氧化还原反应生成硫酸铁和水,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
②红棕色固体是氧化铁固体,所以从红褐色浊液到红棕色固体需要过滤沉淀,洗涤沉淀,灼烧沉淀为氧化铁,冷却,最后称量,所以答案选ABFE;
③0.8960g的氧化铁的物质的量是0.0056mol,则药片中硫酸亚铁的质量为0.0056mol×2×152g/mol=1.7024g,10片药片的质量是0.3g×10=3g,所以药片中硫酸亚铁的质量分数为1.7024g/3g×100%=56.7%
核心考点
试题【(14分)2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失,市疾控中心紧急采购消毒药品,以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留,其主要成分H】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g) ΔH=" +131.3" kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2的产率的是 。(填序号)
A.升高温度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化剂 | D.用CO吸收剂除去CO |
则CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△H=
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇,甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为 。
(4)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
t / min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(H2O)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
②该温度下此反应的平衡常数K=___________
③其他条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数___________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
合成氨是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93.0kJ•mol-1,在3个2L的密闭容器中,使用相同的催化剂,按不同方式投入反应物,分别进行反应:
相持恒温、恒容,测的反应达到平衡时关系数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 3molH2、2molN2 | 6molH2、4molN2 | 2mol NH3 |
达到平衡的时间/min | | 6 | 8 |
平衡时 N2的体积密度 | C1 | 1.5 | |
混合气体密度/g·L-1 | | ||
平衡常数/ L2·mol-2 | K甲 | K乙 | K丙 |
a.容器内H2、N2、NH3的浓度只比为1:3:2 b.容器内压强保持不变
c. d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不变
(2)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速度为=
(3)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K (用含C1的代数式表示)
(4)分析上表数据,下列关系正确的是 (填序号):
a. b.氮气的转化率: c. d.
(5)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3和O2。已知:H2的燃烧热△H=-286KJ/mol,则由次原理制NH3反应的热化学方程式为
(6)希腊阿里斯多德大学的George Mamellos和Michacl Stoukides,发明了一种合成氨的新方法,在常压下,把氢气和用氨气稀释的氮气分别通入一个加热到的电解池,李勇能通过的氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,在电解法合成氨的过程中,应将N2不断地通入 极,该电极反应式为 。
Ⅰ.常规燃料通常指以肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H = -543kJ·mol-1
②H2(g)+ F2(g) = HF(g) △H = -269kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g) = H2O(g) △H = -242kJ·mol-1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_____________________________。
Ⅱ.氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH 的体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.200 | 0.100 | 0.080 | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
n(O2)(mol) | 0.100 | 0.050 | 0.040 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.容器内颜色保持不变 B. 2v逆(NO)=v正(O2)
C.容器内压强保持不变 D.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的速率增大,提高NO的转化率,且平衡向正反应方向移动应采取的措施有 。
(4)在上述条件下,计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K=______________。
(5)在上述条件下,若开始通入的是0.2 mol NO2气体,达到化学平衡时,则NO2的转化率为 。
(1) 已知:CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol,且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式 。
(2)在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示:
时间/min 物质 浓度 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CH4 | 0.2mol·L—1 | 0.13 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.1 mol·L—1 | 0.09 mol·L—1 |
H2 | 0 mol·L—1 | 0.2 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.3 mol·L—1 | 0.33 mol·L—1 |
②3min时改变的反应条件是____________________(只填一种条件的改变)
(3)已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。
①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:p1_______p2
(4)以天然气(设杂质不参与反应)、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时,正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L,放电过程中没有气体逸出,则放电完毕后,所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 ____。
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-57kJ•mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度(mol/L) 时间(min) | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
②30 min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后升高温度重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应
△H_________0(填“<”“>”“=”)。
Ⅱ、某科研小组为治理SO2对大气的污染,利用烟气中的SO2为原料制取硫酸。
(1)利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式__________。
(2)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常温时吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
A.NaHSO3溶液中c(H+)<c (OH-)
B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+)
C.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c (HSO3-)>c (SO32-)>c(OH-)=c(H+)
D.当n(SO32-):n(HSO3-)=1:1时,c(Na+)=c (HSO3-)+2c (SO32-)
②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式______________________________________。
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