题目
题型:不详难度:来源:
碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中,大量用钛代替钢铁。
(1)Al的离子结构示意图为 ;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,
其反应方程式为
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g) △H<0
在恒温、恒容时,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得HCl(g)为0.3mol/L、 N2为0.05 mol/L
① H2的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH1=+140 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH2 =-110 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
。
(1)Al的离子结构示意图为 ;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,
其反应方程式为
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g) △H<0
在恒温、恒容时,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得HCl(g)为0.3mol/L、 N2为0.05 mol/L
① H2的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH1=+140 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH2 =-110 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
。
答案
(共10分)(1)(1分) 2Al +2OH-+2H2O=2AlO2 + 3H2↑ (2分)
(2)Si3N4 +16HF=3SiF4 + 4NH4F (2分)
(3)①0.03mol/(L·min) ②11:12 ③x=2 (1分/空,若没有带单位不得分)
(4)TiO2(s)+2Cl2(g)+2 C(s) ===TiCl4(l)+ 2 CO(g) ΔH = - 80 kJ·mol-1(2分)
(2)Si3N4 +16HF=3SiF4 + 4NH4F (2分)
(3)①0.03mol/(L·min) ②11:12 ③x=2 (1分/空,若没有带单位不得分)
(4)TiO2(s)+2Cl2(g)+2 C(s) ===TiCl4(l)+ 2 CO(g) ΔH = - 80 kJ·mol-1(2分)
解析
试题分析:(1)铝离子的核外电子数是8个,所以离子结构示意图为。金属铝能和氢氧化钠溶液反应生成氢气和偏铝酸钠,反应的离子方程式是2Al +2OH-+2H2O=2AlO2 + 3H2↑。
(2)氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,则根据原子守恒可知,该铵盐应该是氟化氨,因此反应的化学方程式是Si3N4 +16HF=3SiF4 + 4NH4F。
(3) 3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g)
起始量(mol) 0.3 0.2 0.6 0 0
转化量(mol/L) 0.15 0.05x 0.3 0.05 0.6
平衡量(mol/L) 0.15 0.2-0.05x 0.3 0.05 0.6
则① H2的平均反应速率是=0.03mol/(L·min)
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比是
③0.2-0.05x=0.1
解得x=2
(4)根据盖斯定律可知,①+②×2即得到反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2 C(s) ===TiCl4(l)+ 2 CO(g),所以该反应的反应热ΔH =140 kJ/mol -110 kJ/mol×2=-80 kJ·mol
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,在注重考查学生基础知识的同时,侧重考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。有助于培养学生的逻辑推理能力,和规范的答题能力。
核心考点
试题【碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中,大量用钛代替钢铁。(1)】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
已知H—H键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol-1,N—H键键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。则N≡N键的键能是
A.431 kJ·mol-1 | B.945.6 kJ·mol-1 |
C.649 kJ·mol-1 | D.896 kJ·mol-1 |
北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=+156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数Ka1= 。(已知:10-5.60=2.5×10-6)
(3)在1 L浓度为c mol/LCH3COOH溶液中,CH3COOH分子、H+和CH3COO-离子物质的量之和为nc mol,则CH3COOH在该温度下的电离度为 ×100%
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=+156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=+32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数Ka1= 。(已知:10-5.60=2.5×10-6)
(3)在1 L浓度为c mol/LCH3COOH溶液中,CH3COOH分子、H+和CH3COO-离子物质的量之和为nc mol,则CH3COOH在该温度下的电离度为 ×100%
已知1molCaCO3分解需要吸收178kJ 热量,1mol焦炭完全燃烧放出393.5kJ ,试回答下列问题
(1)写出碳酸钙分解的热化学反应方程式
(2)试计算如果0.5t CaCO3煅烧成CaO(s),在理论上要用焦炭多少千克
(1)写出碳酸钙分解的热化学反应方程式
(2)试计算如果0.5t CaCO3煅烧成CaO(s),在理论上要用焦炭多少千克
已知101kPa下有:H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g);△H=-241.8kJ/mol。则下列说法或表达中正确的是( )
A.H2的燃烧热为241.8kJ/mol |
B.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H<-241.8kJ/mol |
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H>-241.8kJ/mol |
D.1molH2与1/2molO2的总能量小于1molH2O(g)的总能量 |
已知H2(g)+C12(g)2HCl(g);△H=-184.6kJ·mol-1,
则反应2HCl(g) H2(g)+Cl2(g)的△H为
则反应2HCl(g) H2(g)+Cl2(g)的△H为
A.+92.3 kJ·mol-1 | B.-92.3 kJ·mol-1 |
C.-369.2 kJ·mol-1 | D.+184.6 kJ·mol-1 |
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