题目
题型:青海一模难度:来源:
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ•mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=______kJ•mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||||
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 | ||||||
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | ||||||
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | ||||||
(1)①a、2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ•mol-1 b、3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ•mol-1 依据盖斯定律a÷2+b得到:Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=0.5a+bKJ/mol; 故答案为:0.5a+b; (2)①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=
故答案为:0.032mol•L-1•min-1,0.25; ②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),依据图表数据分析,平衡状态物质浓度增大,依据平衡常数计算K=
a.通入一定量的NO,新平衡状态下物质平衡浓度增大,故a正确; b.加入一定量的活性炭,碳是固体对平衡无影响,平衡不动,故b错误; c.加入合适的催化剂,催化剂只改变化学反应速率,不改变化学平衡,故C错误; d.适当缩小容器的体积,反应前后体积不变,平衡状态物质浓度增大,故d; 故答案为:ad; ③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,故选<; 故答案为:<; ④恒容条件下,体积不变. a、无论反应是否达到平衡状态,单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g),故a错误; b、该反应是放热反应,所以反应体系的温度随着反应的移动而改变,当平衡时,反应体系的温度不变,故b正确; C、反应中有固体参加,反应前后气体的质量不等,所以当反应达到平衡时,混合气体的密度不再变化,故c正确; d、无论反应是否达到平衡状态,压强始终不变,故d错误. 故答案为:bc; (3)正极上氧化银得电子和水反应生成银和氢氧根离子,电极反应式为:Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-;根据反应中得失电子数相等计算,消耗27mg Al失去电子0.003mol,则需要氢氧根离子的物质的量=0.003mol,溶液中增加氢离子物质的量为0.003mol,则溶液中氢离子的浓度=
故答案为:Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-; 2; | ||||||||||||
氨是氮循环中的重要物质,在生产、生活和科研中有着广泛的应用.![]() (I)工业上利用氨来制备生产硝酸赝蔼要的一氧化氮,该反应的化学方程式为______ 已知:Ⅰ.2NN3(g)+CO2(g)⇌NH2CO2NH4(s)△H=-159.47kJ•mol-1 Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-42.98kJ•mol-1 ①反应NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)的△H=______ ②一定条件下在密闭容器中发生反应Ⅰ,平衡后只改变一个条件.导致化学平衡常数变小,下列说法正确的是______(填序号). a.改变的条件一定是减小压强 b.改变的条件一定是升高温度 c.反应速率减小,平衡一定向正反应方向移动 d.反应速率增大,平衡一定向逆反应方向移动 ③-定条件下,将2molNH3和ImolC02充入容积为2L的密闭容器中发生反应Ⅱ.反应进行2min时,产生热量21.49kJ,则2min内该反应的反皮速率v(NH3)=______,此条件下该反应的化学平衡常数K=______. (3)图一为实验室制备NH3的能量变化图象,图二中的曲线表示产生氨气的体积随温度的变化趋势,其中正确的是______ (填写代号). | ||||||||||||
碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视. (1)化学与以节能减排为基础的低碳经济密切相关.下列做法违背发展低碳经济的是______(填序号) A.提高原子利用率,发展绿色化学 B.大力发展汽车产业,鼓励市民购买家用汽车 C.推广煤的气化、液化技术,提供清洁高效燃料 D.开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源 (2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离除去CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应式为:4OH--4e-→O2↑+2H2O,则阴极反应式为______. (3)CO2可转化成有机物实现碳循环.在体积为lL的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1, 则得CO2和CH2OH(g)的浓度随时间变化如图所示. ①从3min到8min,v(H2)=______. ②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号). A.反应中CO2与CH2OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点) B.混合气体的密度不随时闻的变化而变化 C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 (4)已知: ①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ•mol-1 ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ•mol-1 ③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ•mol-1 则:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=______. (5)某文献报道:在30℃、30MPa条件下,以Fe、COCl2作催化剂,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷.假定在一容器中充人一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2的转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,
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过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,在工业生产中有着重要的用途.![]() (1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图1所示.该电池放电时正极的电极反应式为:______;以MnO2做正极材料,可能是因为______. (2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂. 已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g)△H=-98.64kJ•mol-1 H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ•mol-1反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) 的△H=______. (3)O3可由臭氧发生器(原理如图2所示)电解稀硫酸制得. ①图中阴极为______(填“A”或“B”). ②若C处通入O2,则A极的电极反应式为:______. ③若C处不通入O2,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体(标准状况下),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为______ (忽略O3的分解). (4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+O3 (g)
a.反应在c点达到平衡状态 b.反应物浓度:b点小于c点 c.反应物的总能量低于生成物的总能量 d.△t1=△t2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段. | ||||||||||||
已知反应:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4. (1)850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O(g),CO和H2O(g)浓度变化如右图所示,下列说法正确的是______(填序号). A.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量 B.第4min时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,可判断已达到平衡 C.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会增大 D.第8min时,若充入CO,会导致v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动 (2)850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2.若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是______. (3)如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知: CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol H2(g)+
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是______. (4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.负极反应式为______,正极反应式为______.为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是______.实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4______L. ![]() | ||||||||||||
甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.![]() 反应I:CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)△H=+206.0kJ•mol-1 反应II:CO (g)+2H2 (g)=CH3OH (g)△H=-129.0kJ•mol-1 (1)CH3OH (g)和H2(g)反应生成CH4(g)与H2O(g)的热化学方程式为______. (2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1. ①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为______. ②100℃时反应I的平衡常数为______. ③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有______.(填字母) A.CO的含量保持不变 B.容器中CH4浓度与CO浓度相等 C.容器中混合气体的密度保持不变 D.3V正(CH4)=V逆(H2) (3)按照反应II来生成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是______ A.温度:T1>T2>T3 B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d) C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d) D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d) (4)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是______. (5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图3装置模拟上述过程: ①写出阳极电极反应式______. ②写出除去甲醇的离子方程式______. ③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式为:______. |