“氫能”將是未來最理想的新能源。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)測得,1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9kJ熱量,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為_______。(填序號)
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)△H= -142.9kJ·mol—1 |
B.H2(g)+1/2 O2(g) H2O(l)△H= -285.8kJ·mol—1 |
C.2H2+O22H2O(l)△H= -571.6kJ·mol—1 |
D.H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H= -285.8kJ·mol—1 |
Ⅰ.B (1分)
Ⅱ.HgBr2+CaOHgO+CaBr2(1分) 循環(huán)過程需要很高的能量,且使用重金屬汞,會產(chǎn)生污染。(1分)
Ⅲ.①:SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4(1分) ②:2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O (1分) SO2和I2可循環(huán)使用,無污染。(1分)
Ⅳ.(1) 小于(1分) (2) ①逆反應(yīng) (1分)② 0≤x<3 (1分) (3) 小于(1分)
Ⅴ.(1)2︰1(1分)(2)4.8克(1分)(3)①NO、NO2(1分) 4︰3 (1分) ②Cu(NO3)2·6H2O(1分)
解析Ⅰ.B氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式必須是:1molH2,液態(tài)水,放熱285.8kJ,所以B正確;
Ⅱ.HgBr2+CaOHgO+CaBr2; 循環(huán)過程需要很高的能量,且使用重金屬汞,會產(chǎn)生污染。生產(chǎn)過程中貫徹落實(shí)“綠色化學(xué)”的思想。
Ⅲ.①:SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4 ;:2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O ; SO2和I2可循環(huán)使用,無污染。
Ⅳ.(1) 升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)變小,K小于1(2) ①Q(mào)c=1.0×5.0/(1.0×3.0)>1,向逆反應(yīng)進(jìn)行,②平衡向正反應(yīng)方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即
(1×x)/(1×3)<1,解得x<3,故答案為:x<3 0≤x<3 (3)增大一種生產(chǎn)物(氫氣)的體積分?jǐn)?shù),平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的,故答案為:小于;
Ⅴ.(1)2︰1(1分)(2)4.8克(1分)(3)①NO、NO2(1分) 4︰3 (1分) ②Cu(NO3)2·6H2O(1分)
(1)n(CuO)=8g/80g·mol-1=0.1mol,氧元素的物質(zhì)的量=n(CuO)═銅元素的物質(zhì)的量=0.1mol;固體由CuO生成Cu和Cu2O,減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量,即8g-6.8g=1.2g,減少的氧元素的物質(zhì)的量=1.2g/16g·mol-1=0.075mol,所以Cu2O中氧元素的物質(zhì)的量=0.1mol-0.075mol=0.025mol,所以n(Cu2O)=0.025mol,根據(jù)銅元素守恒得n(Cu)=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol,所以單質(zhì)銅與氧化亞銅的物質(zhì)的量之比是2:1.
故答案為:2:1.
(2)n(Cu)=0.1mol-2×0.025mol=0.05mol,所以m(Cu)=0.05mol×64g·mol-1=3.2g,
氧化亞銅的質(zhì)量=6.8g-3.2g=3.6g.
氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng),銅和稀硫酸不反應(yīng),設(shè)氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成銅的質(zhì)量為x.
氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)的方程式為:
Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O
144g 64g
3.6g x
x=1.6g
所以可得到固體的質(zhì)量=3.2g+1.6g=4.8克
故答案為:4.8克.
(3)①通過②分析知,6.8克的銅和氧化亞銅的混合物與硝酸反應(yīng)相當(dāng)于4.8克的銅與硝酸反應(yīng).
設(shè)銅與硝酸反應(yīng)全部生成二氧化氮,二氧化氮的體積為:
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
64g 44.8L
4.8g 3.36L
設(shè)銅與硝酸反應(yīng)全部生成一氧化氮,一氧化氮的體積為:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
192g 44.8L
4.8g 1.12L
1.12L<1.568l<3.36L,所以該氣體是二氧化氮和一氧化氮的混合物.
設(shè)生成一氧化氮的物質(zhì)的量為ymol,生成二氧化氮的物質(zhì)的量為zmol.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
192g 2mol
96yg ymol
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
64g 2mol
32zg zmol
y+z=1.568L/22.4L·mol-1
96y+32z=4.8
y=0.04
z=0.03
所以一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比為4:3.
故答案為:NO、NO2; 4:3.
②根據(jù)銅元素守恒知,氧化銅中的銅全部轉(zhuǎn)化為硝酸銅中的銅離子,為0.1mol,原溶液中的Cu2+有20%殘留在母液中,所以晶體中銅離子的物質(zhì)的量為0.08mol,根據(jù)化學(xué)式知,晶體中硝酸銅的物質(zhì)的量=銅離子的物質(zhì)的量=0.08mol,
m(Cu(NO3)2)=0.08mol×188g·mol-1=15.04g<23.68g,所以晶體中有水,水的物質(zhì)的量="(23.68g-15.04g)/" 18g·mol-1=0.48mol,硝酸銅與水的物質(zhì)的量之比=0.08mol:0.48mol=1:6,所以其化學(xué)式為Cu(NO3)2·6H2O.
故答案為Cu(NO3)2·6H2O.
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科目:高中化學(xué) 來源:0119 競賽題 題型:實(shí)驗(yàn)題
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