【題目】碳、氮廣泛地分布在自然界中,碳、氮的化合物性能優(yōu)良,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途。
(1)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由SiO2與過(guò)量焦炭在1300~1700°C的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得:3SiO2(s) + 6C(s) + 2N2(g)Si3N4(s) + 6CO(g) △H=-1591.2 kJ·mol-1,則該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mol e-,可放出的熱量為 。
(2)某研究小組現(xiàn)將三組CO(g) 與H2O(g) 的混合氣體分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),得到下表數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | CO | H2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 0.5 | 1.5 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.5 | 0.5 |
① 實(shí)驗(yàn)1中,前5min的反應(yīng)速率v(CO2) = 。
② 下列能判斷實(shí)驗(yàn)2已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填序號(hào))。
a.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
c.混合氣體的密度保持不變
d.v正(CO)=v逆(CO2)
e.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
③ 若實(shí)驗(yàn)2的容器是絕熱的密閉容器,實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2O(g) 的轉(zhuǎn)化率ω(H2O)隨時(shí)間變化的示意圖如圖1所示,b點(diǎn)v正 v逆(填“<”、“=”或 “>”),t3~t4時(shí)刻,H2O(g) 的轉(zhuǎn)化率ω(H2O)降低的原因是 。
(3)利用CO與H2可直接合成甲醇,上圖是由“甲醇-空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理示意圖如圖2,寫(xiě)出以石墨為電極的電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式 ,利用該電池電解1L 0.5mol·L-1的CuSO4溶液,當(dāng)電池消耗560mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),電解后溶液的pH= (溶液電解前后體積的變化忽略不計(jì))。
【答案】(1)132.6 kJ;(2)①0.15 mol·L-1·min-1;②ad ;③>;該反應(yīng)達(dá)到平衡后,因反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,故容器內(nèi)溫度升高,平衡向左移動(dòng);(3)CH3OH -6e- + H2O = CO2 ↑ + 6H+;1。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)反應(yīng)方程式,轉(zhuǎn)移電子12mol,放出熱量1591.2kJ,則轉(zhuǎn)移1mol電子,放出熱量為1591.2/12kJ=132.6kJ;(2)①根據(jù)反應(yīng)方程式,生成CO2的物質(zhì)的量為1.5mol,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式,v(CO2)=0.15/(2×5)mol/(L·min)=0.015mol/(L·min);②a、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,當(dāng)組分的濃度不再改變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;b、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,因此壓強(qiáng)不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;c、根據(jù)密度定義,組分都是氣體,因此氣體的質(zhì)量不變,容器是恒容,氣體體積不變,因此密度不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;d、用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率,表示達(dá)到化學(xué)平衡,要求反應(yīng)方向是一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v正(CO)說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v逆(CO2)說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,且兩者速率之比等于1:1,故正確;e、根據(jù)平均摩爾質(zhì)量的定義,氣體物質(zhì)的量不變,反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,氣體總物質(zhì)的量不變,因此平均摩爾質(zhì)量不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;③b點(diǎn)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡,向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此v正>v逆;該反應(yīng)達(dá)到平衡后,因反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,故容器內(nèi)溫度升高,平衡向左移動(dòng);(3)負(fù)極應(yīng)是失去電子,化合價(jià)升高,因此通甲醇一極為負(fù)極,根據(jù)圖2,負(fù)極產(chǎn)生H+,因此電極反應(yīng)式為:CH3OH -6e- + H2O = CO2 ↑ + 6H+;電池正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,陰極反應(yīng)式為2H2O+4e-=O2↑+4H+,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,即有O2~4e-~4H+,n(H+)=4×560×10-3/22.4mol=0.1mol,c(H+)=0.1/1mol·L-1=0.1mol·L-1,則pH=1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以下物質(zhì)不能由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)得到的是
A.SO2 B.FeCl2 C.MgO D.Na2O2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列家庭小實(shí)驗(yàn)中不涉及化學(xué)變化的是( )
A.用熟蘋(píng)果催熟青香蕉 B.用少量食醋除去水壺中的水垢
C.用糯米、酒曲和水制成甜酒釀 D.用木炭除去冰箱中的異味
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mLNaOH溶液,至少需要稱(chēng)量NaOH固體___________g
Ⅱ.測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。
取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
(1)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________(中和熱為57.3kJ/mol);
(2)①請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的空白:
②近似認(rèn)為0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g℃)。則中和熱△H=___________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是___________(填字母)
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2L恒容密閉容器中充入2 mol X和1mol Y發(fā)生反應(yīng):2X(g) +Y(g)3Z(g) △H<0,反應(yīng)過(guò)程持續(xù)升高溫度,測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是
A. 升高溫度,平衡常數(shù)增大
B. W點(diǎn)X的正反應(yīng)速率小于M點(diǎn)X的正反應(yīng)速率
C. Q點(diǎn)時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率最小
D. 平衡時(shí)充入Z,達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知A為生活中的常見(jiàn)金屬,C為磁性黑色晶體,A、B、C、D之間轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)寫(xiě)出以下物質(zhì)的化學(xué)式A_________、C__________、D___________。
(2)C+鹽酸→B+D的離子方程式為____________________________,D的溶液可作為
印刷電路板“腐蝕液”,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室保存B的溶液時(shí)常加入少量A,原因是_________________________(用
離子方程式表示)
(4)向B溶液中滴加NaOH溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是___________________,過(guò)程中所發(fā)
生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)分類(lèi)的正確組合是( )
堿 | 酸 | 鹽 | 酸性氧化物 | |
A | 純堿 | 鹽酸 | 燒堿 | 二氧化碳 |
B | 燒堿 | 硫酸 | 食鹽 | 一氧化碳 |
C | 苛性鈉 | 醋酸 | 石灰石 | 水 |
D | 苛性鉀 | 硝酸 | 蘇打 | 二氧化硫 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】保險(xiǎn)粉學(xué)名“連二亞硫酸鈉”,但實(shí)際上是不“保險(xiǎn)”的,屬于一級(jí)遇濕易燃物品,遇水后可發(fā)生劇烈反應(yīng):2Na2S2O4+2H2O+O2===4NaHSO3。在該反應(yīng)中Na2S2O4表現(xiàn)( 。
A.氧化性
B.還原性
C.既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性
D.既不表現(xiàn)氧化性也不表現(xiàn)還原性
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【題目】下列每組中各有三對(duì)物質(zhì),它們都能用分液漏斗分離的是
A. 乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水 B. 四氯化碳和水,溴苯和苯,硝基苯和水
C. 甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇 D. 汽油和水,苯和水,已烷和水
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