题目
题型:不详难度:来源:
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)。
SiC Si;SiCl4 SiO2。
(2)如图立方体中心的“”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH= kJ/mol。
答案
(2)
(3)+236
解析
(2)相邻的四个硅原子形成正四面体结构。
(3)1 mol硅中含2 mol Si—Si键,再根据:ΔH=反应物的键能-生成物的键能,得ΔH="4E(Si—Cl)+2E(H—H)-2E(Si—Si)-4E(H—Cl)=4×360" kJ/mol+2×436 kJ/mol-2×176 kJ/mol-4×431 kJ/mol="+236" kJ/mol。
核心考点
试题【通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂】;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)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。
据此判断:
①该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
②在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)= 。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1="-867" kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为 。
(1)在固定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=—92.4kJ/mol,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常数K | 4.1×106 | K1 | K2 |
试判断K1 K2(填写“>” “ =”或“<”)。
(2)用2mol N2和3mol H2合成氨,三容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时N2的质量分数如图所示,此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ,都达到平衡状态时,N2转化率最低的是 。
(3)NH3与CO2在120oC,催化剂作用下可以合成反应生成尿素:CO2 +2NH3(NH2)2CO +H2O
在密闭反应容器中,混合气体中NH3的含量变化关系如图所示
(该条件下尿素为固体)。则A点的正反应/速率(CO2) B点的逆反应速率(CO2)(填写“>”“=”或“<”),NH3的平衡转化率为____ ;
(4)已知下列热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H = -571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H =+180kJ/mol
请写出用NH3还原NO的热化学方程式_ ;
(5)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____ 。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通人氨气的电极是 (填“正极”或“负极”),在碱性条件下,通人氨气的电极发生的电极反应式为 。
①2C3H8(g) +7O2(g) = 6CO(g)+8H2O(g) △H = -2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = -566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H =" +" 44.0 kJ/mol
(1)写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式 。
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO、CO2、H2O(g),将所有的产物通入一个体积固定的密闭
容器中,在一定条件下发生如下可逆反应: CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)
该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
保持温度为800℃,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,充分反应直至达到平衡。
| H2O | CO | CO2 | H2 |
甲 (质量/g) | 1.8 | 8.4 | a | 1 |
乙 (质量/g) | 1.8 | 2.8 | 0 | 0 |
①起始时,要使甲容器中反应向正反应方向进行,则a的取值范围是 ;达到平衡
时,乙容器中CO的转化率为 。
②如图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是 、 (答两个要点即可)。
(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;
② 已知25℃时,H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,当Na2CO3溶液的pH为11时, 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) = 。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) - c(H+ ) = [用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的符号表示]。
(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
则上述工业制硝酸的主要反应的△H= 。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为 。
②反应在第6 min时改变了条件,改变的条件可能是 (填序号)。
A.使用催化剂 B.升高温度 C.减小压强 D.增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)达到平衡状态的是 (填序号)。
A.单位时间内生成n mol NO的向时,生成n mol NH3
B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反应速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为____ 。
②该电池正极的电极反应式为: 。
③以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图所示)的过程中,发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因可能是 (用相关的离子方程式表示)。
(1)写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式 。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图:
①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 ;
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ;
A. 正反应速率先增大后减小
B. 逆反应速率先增大后减小
C. 化学平衡常数K值增大
D. 反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度减小
F. 氢气的转化率减小
(3)最近科学家再次提出“绿色化学”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池,写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__ 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液,如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 g。
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