白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1;P(s,紅磷)+O2(g)=P4O10(s)ΔH2=-738.5 kJ·mol-1,則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為________________。
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)=P4O6(s)ΔH=-1 638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為________,反應(yīng)過程中放出的熱量為________。
(3)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。
則反應(yīng)P4(s,白磷)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH=________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為_____________________;
(2)如下圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。
①a處應(yīng)通入________(填“CH4”或“O2”),b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是________;
②電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”“變小”或“不變”,下同),裝置Ⅱ中Cu2+的物質(zhì)的量濃度________;
③電鍍結(jié)束后,裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH-以外還含有________(忽略水解);
④在此過程中若完全反應(yīng),裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化12.8 g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
煤氣化和液化是現(xiàn)代能源工業(yè)中重點(diǎn)考慮的能源綜合利用方案。最常見的氣化方法為用煤生產(chǎn)水煤氣,而當(dāng)前比較流行的液化方法為用煤生產(chǎn)CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3
則反應(yīng)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH=______。
(2)如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1________K2(填“>”、“<”或“=”)。
②由CO合成甲醇時,CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下達(dá)到平衡時轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如下圖所示,則曲線c所表示的溫度為________ ℃。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是____________。
③以下有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是________(填序號)。
A.恒溫、恒容條件下,若容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化,則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
B.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
C.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
D.某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(3)一定溫度下,向2 L固定體積的密閉容器中加入1 mol CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)??CO(g)+2H2(g),H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。
0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________。該溫度下,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=__________。相同溫度下,若開始時加入CH3OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則__________(填序號)是原來的2倍。
A.平衡常數(shù) B.CH3OH的平衡濃度
C.達(dá)到平衡的時間 D.平衡時氣體的密度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
根據(jù)下列條件計算有關(guān)反應(yīng)的焓變:
(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)ΔH=-804.2 kJ·mol-1
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) ΔH=-882.0 kJ·mol-1
Na(s)=Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1
則反應(yīng)TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)已知下列反應(yīng)數(shù)值:
反應(yīng)序號 | 化學(xué)反應(yīng) | 反應(yīng)熱 |
① | Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) | ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 |
② | 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) | ΔH2=-50.8 kJ·mol- |
③ | Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) | ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 |
④ | FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) | ΔH4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)汽車發(fā)動機(jī)工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:
寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
(ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=-24.5 kJ·mol-1
由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_______________。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硫在地殼中主要以硫化物、硫酸鹽等形式存在,其單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)已知:重晶石(BaSO4)高溫煅燒可發(fā)生一系列反應(yīng),其中部分反應(yīng)如下:
BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) △H=" +" 571.2 kJ?mol—1
BaS(s)= Ba(s)+S(s) △H=" +460" kJ?mol—1
已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=" -221" kJ?mol—1
則:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) △H= 。
(2)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料。已知As2S3和HNO3有如下反應(yīng):
As2S3+10H++ 10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O
當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2mol時,生成H3AsO4的物質(zhì)的量為 。
(3)向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中主要含硫各物種(H2S、HS—、S2—)的分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與滴加鹽酸體積的關(guān)系如下圖所示(忽略滴加過程H2S氣體的逸出)。
①含硫物種B表示 。在滴加鹽酸過程中,溶液中c(Na+)與含硫各物種濃度的大小關(guān)系為 (填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS—)+2c(S2—)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)]
②NaHS溶液呈堿性,若向溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反應(yīng),所得溶液呈強(qiáng)酸性,其原因是 (用離子方程式表示)。
(4)硫的有機(jī)物()與甲醛、氯化氫以物質(zhì)的量之比1:1:1反應(yīng),可獲得一種殺蟲劑中間體X和H2O。
及X的核磁共振氫譜如下圖,其中 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)為的核磁共振氫譜圖。寫出X的結(jié)構(gòu)簡式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中反應(yīng):CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;根據(jù)下圖,升高溫度,K值將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)500℃時,從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是 (用nB、tB表示)。
(3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 (填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
b、混合氣體的密度不再改變
c、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是 (填字母)。
a、c(H2)減少
b、正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
c、CH3OH 的物質(zhì)的量增加
d、重新平衡時c(H2)/ c(CH3OH)減小
(5)根據(jù)題目有關(guān)信息,請在右下坐標(biāo)圖中標(biāo)示出該化學(xué)反應(yīng)過程的能量變化(標(biāo)明信息)。
(6)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,則正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
能源危機(jī)是當(dāng)前全球問題,開源節(jié)流是應(yīng)對能源危機(jī)的重要舉措。
(1)下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是________(填序號)。
a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源
b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求
c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉、減少使用煤、石油等化石燃料
d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生
(2)金剛石和石墨均為碳的同素異形體,它們?nèi)紵鯕獠蛔銜r生成一氧化碳,充分燃燒生成二氧化碳,反應(yīng)中放出的熱量如圖所示。
①在通常狀況下,金剛石和石墨中________(填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為________。
②12 g石墨在一定量空氣中燃燒,生成氣體36 g,該過程放出的熱量________。
(3)已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為________kJ·mol-1。
(4)綜合上述有關(guān)信息,請寫出CO和NO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
請用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語填空。
(1)Na2CO3水解的離子方程式: ;
(2)H2S電離方程式: ;
(3)AlCl3水解的離子方程式: ;
(4)在25℃、101 kPa下,l g甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱55.6 kJ熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式: ;
(5)堿性氫氧燃料電池的兩極電極方程式
負(fù)極: ;
正極: 。
(6)寫出NaHCO3溶液中的離子濃度關(guān)系
c(H+)+c(Na+)= ;
c(Na+)= 。
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