题目
题型:不详难度:来源:
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(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
请回答问题:
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3= 。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3) / mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
①反应在50~150s 内的平均速率v(PCl3)= 。
②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程,保留2位有效数字)
(3)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。
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①为获得较纯的Na2HPO4,pH应控制在 ;pH=6时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为: 。
②Na2HPO4溶液呈碱性,加入足量的CaCl2溶液,溶液显酸性,溶液显酸性的原因是(从离子平衡角度分析) 。
答案
②-399 kJ/mol(2分,单位错漏扣1分)
(2)①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)(2分,单位错漏扣1分)
②2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
(3)①9~10.5(2分,介于此区间或区间内的某一点)
c(H2PO4-)>c(HPO42-) (2分)
②Na2HPO4溶液中存在电离平衡,HPO42-
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解析
试题分析:(1)①题干中特别注明图中物质转化的焓变是生成1mol产物的数据,因此PCl5分解成PCl3和Cl2是吸热反应,其热化学方程式为:PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJ/mol;
②计算P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5 的焓变,根据盖斯定律反应的焓变与过程无关,只需将图像中两部分的焓变相加即可,所以△H3=-399 kJ/mol。
(2)①计算反应在50~150s 内的用PCl3表示的反应速率,只需把数据代入公式,因此有v(PCl3)=△C/△t=(0.19-0.16)mol/(2L×100s)= 1.5×10-4mol/(L·s);
② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)
起始浓度(mol/L)
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转化浓度(mol/L) 0.10
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平衡浓度(mol/L) 0.40 0.10 0.10 (1分)
K=
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(3)此题要学会认真读图,该图表示的是H3PO4与不断加入的NaOH反应,氢氧化钠量不断增大使溶液pH值不断增大时,溶液中各含磷物种的百分比。每个含磷物种在一定的PH范围内都有百分含量极大和极小的情况,而两条线交叉部分表示的则是2种含磷物种同时存在的情况。
①要获得叫纯净的Na2HPO4,则通过图像找到PH值在9~10.5的范围内,HPO42- 的百分含量接近百分百,所以控制的PH只要在这个范围内,都可以获得较纯净的Na2HPO4 。
②Na2HPO4是弱酸酸式盐,HPO42-存在电离和水解两个平衡,由于溶液呈碱性,可以看出水解强于电离。但是该盐溶液加入氯化钙后,溶液呈酸性,因此可以推测加入的氯化钙一定改变了电离平衡,使之不断产生出氢离子,使溶液呈酸性。所以结合本题的题干“磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在”,可以解释平衡的移动为:Na2HPO4溶液中存在电离平衡,HPO42-
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核心考点
试题【磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
反应Ⅰ:2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)
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反应Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)
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反应Ⅲ:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)
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请回答下列问题:
(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是:△H3= 。
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下,将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中,并充入等量的CO2气体,经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度,得趋势图(下图1)。则:
①△H3______0 (填“>”、“=”或“<”)。
②温度高于T3,不利于CO2的捕获,原因是 。
③反应Ⅲ在温度为K1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到K2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。
|
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(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出1个) 。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量,原因是 。
已知:a.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-566.0 kJ·mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H =-890.0 kJ·mol-1
则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为 。
(2)工业上合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)
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①反应达到平衡状态B时,容器的容积10 L,则T1时,合成氨反应的平衡常数K= L2·mol-1。
②平衡状态由A变到C时,对应的平衡常数K(A) K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO | HSCN | H2CO3 |
K=3.210-8 | K=0.13 | Kl=4.210-7 K2=5.610-11 |
①1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为 > > > 。
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为 。
③25℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是 (填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
(1)已知:①
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②
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③
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写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:
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①一定条件下
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②100℃时,将1 mol
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a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
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如果达到平衡时
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(3)某实验小组利用CO(g)、
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Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)=N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ·mol-1
则△H2= 。
Ⅱ.化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。(1)将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一,反应为 C(s) + H2O(g)= CO(g) + H2(g),
该反应的化学平衡常数表达式为K= 。 800℃时,将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中,发生反应:CO(g) + H2O(g)
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a加入催化剂 b降低温度 c缩小容器体积 d减少CO2的量
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(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
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①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
Ⅲ.开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200107/20200107215726-93990.png)
通入a气体的电极是原电池的 (填“正”或“负”),
其电极反应式为 。
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