(12分) (1)已知:蒸發1 mol Br2(l)需要吸收的能量為 30 kJ,其他相關數據如下表:
物質 | H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
1 mol分子中化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 436 | 200 | 369 |
(1)-72 kJ·mol-1 (2)CH3CH(OH)COO- + H2OCH3CH(OH)COOH +OH-
(3)① 圖1 ②20.00 ③ D ④c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析試題分析:(1)化學反應中化學鍵斷裂吸收能量,形成化學鍵放出能量,反應熱等于反應物的總鍵能減生成物的總鍵能。由化學鍵的鍵能可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=(436kJ/mol+200kJ/mol)-2×(369kJ/mol)=-102kJ/mol,因蒸發1mol Br2(l)需要吸收的能量為30kJ,則H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H為=(-102kJ/mol)+(+30kJ/mol)=-72 kJ/mol。
(2)常溫下,將pH均為2的氫溴酸、乳酸(α—羥基丙酸)稀釋100倍后,由于氫溴酸是強酸,因此有一種酸的pH=4,則該酸一定是氫溴酸,這說明乳酸是弱酸,所以乳酸鈉溶液中的水解離子方程式為CH3CH(OH)COO- + H2OCH3CH(OH)COOH +OH-。
(3)①如果酸為強酸,則0.1000mol/L酸的pH為1,根據酸的初始pH知,圖1為氫溴酸滴定曲線,。
②滴定20.00mL 0.1000mol/L 氫溴酸溶液,NaOH和HBr恰好反應時,消耗20mlNaOH溶液,生成強酸強堿鹽,溶液呈中性,滴定終點時n(HBr)=n(NaOH),則a=20.00mL。
③c(Na+)=c(CH3COO-),溶液中存在電荷守恒,根據電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(OH-)=c(H+),則溶液呈中性,pH=7,故答案為:D。
④根據圖1知,a點氫氧化鈉溶液的體積是20mL,酸和堿的物質的量相等,二者恰好反應生成鹽,醋酸鈉為強堿弱酸鹽,其溶液呈堿性,所以c(OH-)>c(H+),溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)>c(CH3COO-),鹽類水解程度較小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),則溶液中離子濃度大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
考點:考查反應熱計算、水解方程式、酸堿中和反應滴定曲線的有關判斷
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下 與二氧化碳反應生成甲醇,并開發出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知:H2(g)、CO(g)和CH3OH(1)的燃燒熱△H分別為-285.8 kJ.
、一283.0 kJ
和一726.5.kJ
。請回答下列問題:
(1)用太陽能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為:
__________________________________________________________________________.
(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,
考查溫度對反應的影響,實驗結果如下圖所示(注:、
均大于300℃):
下列說法正確的是_______________(填序號)
①溫度為時,從反應開始到反應達到平衡,生成甲醇的平均速率為:
②該反應在時的平衡常數比
時的小
③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系的溫度從變到
,達到平衡時
增大
(4)在溫度時,將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應達到平衡后,若CO2的轉化率為a,則此時容器內的壓強與起始壓強之比為___________。
(5)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質溶液為酸性,負極的反應式為___________________;正極的反應式為_____________________________________.理想狀態下,該燃料電池消耗lmol甲醇所能產生的最大電能為701.8kJ,則該燃料電池的理論效率為_______________(燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),圖1表示反應過程中能量的變化情況。
請回答下列問題:
(1)在圖I中,曲線______(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應屬于______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)為探究外界條件對合成甲醇化學反應速率的影響規律,某科技工作者設計了以下三組實驗,部分數據已填人表中,請補充完整。
實驗組 | T/℃ | 起始濃度/mol?L-1 | 等質量催化劑的 比表面積/m2?g-1 | |
CO | H2 | |||
① | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
③ | 350 | | | 124 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉化為SO42-,從而實現對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含Fe2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下:
![]()
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)(1)25℃時,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。請回答下列問題:
①HA是________(填“強電解質”或“弱電解質”);
②在加水稀釋HA溶液的過程中,隨著水量的增加而減小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA) B.c(HA)/(A-) C.c(H+)與c(OH-)的乘積 D.c(OH-)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL與pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反應而得,則下列說法中正確的是
A.若溶液M呈中性,則溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,則溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈堿性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,現將足量AgCl分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1鹽酸中,充分攪拌后,相同溫度下c(Ag+)由大到小的順序是 (用序號連接)
(3)若1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,單質硫的燃燒熱為296kJ·mol-1,則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =
(4)對于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反應,在溫度為T1,T2時,平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。則下列說法正確的是 。
①.A、C兩點的反應速率:A>C
②.A、C兩點氣體的顏色:A深、C淺
③.B、C兩點的氣體的平均分子質量:B<C
④.由狀態B到狀態A,可以用加熱方法
(5)下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol·L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請回答:
① 甲烷燃料電池的負極反應式是 。
② 當線路中有0.2 mol電子通過時,陰極增重____g。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(14分)研究銀及其化合物具有重要意義。
(l)已知:
Ag2O(s)+2HC1(g) 2AgC1(s)+H2O(1) △H1=-324.4 kJ·mo1-1
2Ag(s)+1/2O2(g) Ag2O(s) △H2=-30.6 kJ·mo1-1
H2(g)+C12(g) 2HC1(g) △H3=-184.4 kJ.·mo1-1
2H2(9)+O2(g) 2H2O(1) △H4=-571.2 l·mo1-1
寫出氯氣與銀生成固體氯化銀的熱化學方程式________。
(2)美麗的銀飾常用Fe(NO3)3溶液蝕刻,寫出Fe3+與Ag反應的離子方程式___ _;要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在銀飾蝕刻中發生反應,可取 的硝酸溶液,然后根據其是否與Ag發生反應來判定。
(3)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液,放電時,正極Ag2O2轉化為Ag,負極Zn轉化為Zn(OH)2,則正極反應式為 ,負極附近溶液的pH ___ (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)電解法精煉銀時,粗銀應與直流電源的 極相連,當用AgNO3和HNO3混合溶液做電解質溶液時,發現陰極有少量紅棕色氣體,則產生該現象的電極反應式為____。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
硼及其化合物在耐髙溫合金工業、催化劑制造、髙能燃料等方面應用廣泛。
(1)氮化硼是一種耐高溫材料,巳知相關反應的熱化學方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ ? mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ ? mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH ="c" kJ? mol-1
①反應B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代數式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一種髙能燃料,寫出其與Cl2反應生成兩種氯化物的化學方程式: 。
(2)硼的一些化合物的獨特性質日益受到人們的關注。
①最近美國化學家杰西·薩巴蒂尼發現由碳化硼制作的綠色焰火比傳統焰火(硝酸鋇)更安全,碳化硼中硼的質量分數為78. 6%,則碳化硼的化學式為 。
②近年來人們將LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物質的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加熱球磨形成的,反應過程中的X衍射圖譜如圖所示。
Li3BN2H8在大于250℃時分解的化學方程式為 ,Li3BN2H8與Li4BN3H10的物質的量相同時,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解時還會產生固體Li2NH和另一種氣體,該氣體是 。
(3)直接硼氫化物燃料電池的原理如圖,負極的電極反應式為 。電池總反應的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
工業上采用乙苯與CO2脫氫生產重要化工原料苯乙烯
其中乙苯在CO2氣氛中的反應可分兩步進行
(1)上述乙苯與CO2反應的反應熱△H為________________________。
(2)①乙苯與CO2反應的平衡常數表達式為:K=______________________。
②下列敘述不能說明乙苯與CO2反應已達到平衡狀態的是_____________________。
a.v正(CO)=v逆(CO) b.c(CO2)=c(CO)
c.消耗1mol CO2同時生成1molH2O d.CO2的體積分數保持不變
(3)在3L密閉容器內,乙苯與CO2的反應在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L,其中實驗I在T1℃、0.3MPa,而實驗II、III分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖I所示。
①實驗I乙苯在0~50min時的反應速率為_______________。
②實驗II可能改變條件的是__________________________。
③圖II是實驗I中苯乙烯體積分數V%隨時間t的變化曲線,請在圖II中補畫實驗Ⅲ中苯乙烯體積分數V%隨時間t的變化曲線。
(4)若實驗I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L,其他條件不變,乙苯的轉化率將(填“增大”、“減小”或“不變”),計算此時平衡常數為_____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
反應3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密閉容器中進行,5min后Y減少了0.5mol,則此反應的平均速率υ為( )
A.υ(X)=0.05mol·L—1·min—1 | B.υ(Y)= 0.10mol·L—1·min—1 |
C.υ(Z)=0.10mol·L—1·min—1 | D.υ(W)=0.05mol·L—1·s—1 |
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