鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)
ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=b kJ·mol-1
(1)反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為______________________________________。
 (1)a+b (2)Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4
 已知:(1)Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
(2)3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,由①+②可得:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1。
含氫量最高的烴為CH4,據(jù)此可知Al4C3與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)為Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol 化學(xué)鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ/mol):P—P:198,P—O:360,O=O:498,則反應(yīng)P4(白磷)+3O2=P4O6的反應(yīng)熱ΔH為(  )
A.-1638kJ/molB.+1638kJ/mol
C.-126kJ/molD.+126kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知下列熱化學(xué)方程式:
①C(s)+O2(g)==CO2(g)△H= —393.5kJ/mol
②CO(g)+ 1/2 O2(g)="=" CO2(g)△H= —283.0kJ/mol
③2Fe(s)+3CO(g)==Fe2O3(s)+3C(s)△H= —489.0kJ/mol
則4Fe(s)+3O2(g)==2Fe2O3(s)的反應(yīng)熱ΔH為(   )
A.-1641.0kJ/molB.+3081kJ/mol
C.+663.5kJ/molD.-2507.0kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識,解決下列問題:

Ⅰ.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=,寫出它所對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                  
                                                      。 
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用。工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0 MPa,溫度230~280 ℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1="-90.7" kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2="-23.5" kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3="-41.2" kJ·mol-1
(1)寫出催化反應(yīng)室中三個反應(yīng)的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                          
(2)在某溫度下,2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)①,起始時CO、H2的物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol,3 min后達(dá)到平衡,測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則3 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為        。若同樣條件下起始時CO物質(zhì)的量為4 mol,達(dá)到平衡后CH3OH為2.4 mol,則起始時H2    mol。
(3)下列有關(guān)反應(yīng)③的說法正確的是    
A.在體積可變的密閉容器中,在反應(yīng)③達(dá)到平衡后,若加壓,則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變
B.若830 ℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K>1.0
C.某溫度下,若向已達(dá)平衡的反應(yīng)③中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O(g),則平衡右移、平衡常數(shù)變大
(4)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)保持原料氣組成、壓強(qiáng)、反應(yīng)時間等因素不變,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖,

則CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律是                                         。
其原因是                                                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。
Ⅰ.已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=a kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)     ΔH2=b kJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)  ΔH3=c kJ·mol-1
則C的燃燒熱ΔH=________kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________(填序號)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)
若以熔融的K2CO3與CO2為反應(yīng)的環(huán)境,依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計成一個原電池,請寫出該原電池的負(fù)極反應(yīng):_____________________________________。
(2)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,開始他們將N2和H2混合氣體20 mol(體積比1∶1)充入5 L合成塔中,反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示,反應(yīng)過程中與時間t的關(guān)系如圖所示。

請回答下列問題:
①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是__________________________(填字母代號,下同)。
A.壓強(qiáng)保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2 min內(nèi),以c(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為________________。
③欲提高N2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有_____________________________。
A.向體系中按體積比1∶1再充入N2和H2
B.分離出NH3
C.升高溫度
D.充入氦氣使壓強(qiáng)增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的懸濁液中,c(CO32-)=0.2 mol·L-1,如果加入等體積的Na2SO4溶液,若要產(chǎn)生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol·L-1。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題:
(1)氨氣、空氣可以構(gòu)成燃料電池.其電池反應(yīng)原理為4NH3+3O2=2N2+6H2O。則電解質(zhì)溶液應(yīng)該顯             (填“酸性”“中性”或“堿性”).正極的電極反應(yīng)式為           。
(2)25℃時.將amol·L—1的氨水與0.1mol·L—1的鹽酸等體積混合。
①當(dāng)溶液中離子濃度關(guān)系滿足c(NH4+)>c(Cl-))時.則反應(yīng)的情況可能為          
A.鹽酸不足.氨水剩余   B.氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)    C.鹽酸過量
②當(dāng)溶液中c(NH4+)=c(Cl-))時.用含“a”的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=______________.
(3)在0.5L恒容密閉容器中,一定量的N2與H2進(jìn)行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ?H=bkJ/mol,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃
200
300
400
K
1.0
0.86
0.5
 
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:__________,b________(填“大于”“小于”或“等于”)0
②400℃時,測得某時刻氨氣、氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時,此時刻該反應(yīng)的v(N2)_________(填“大于”“小于”或“等于”)v(N2).
(4)已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ?H="-1266.8KJ/mol" ;②N2(g)+O2(g)=2NO(g)  ?H=+180.5KJ/mol,寫出氨高溫催化氧化的熱化學(xué)方程式:                    

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用。
(1)真空碳熱還原一氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)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
反應(yīng)Al2O3(s)+ 3C(s)=  2Al(l)+ 3CO(g)的△H=           kJ?mol-1
(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2(g);△H=  Q kJ?mol-1。在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
時間(min)
濃度(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
 
①0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=              ,T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=            
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是                (填字母編號)
a.通入一定量的NO               b.加入一定量的活性炭
c.加入合適的催化劑              d.適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3:1:1,則Q         0(填“>”或“<”)。
④在恒容絕熱條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是                   (填選項(xiàng)編號)
a.單位時間內(nèi)生成2nmol NO(g)的同時消耗nmol CO2(g)
b.反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

Ⅰ.沿海地區(qū)有著豐富的海水資源,海水中主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br、CO32、HCO3等離子。合理利用資源和保護(hù)環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(1)海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂,無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
(2)某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2和Pb2的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,根據(jù)下列數(shù)據(jù),你認(rèn)為投入          (選填“Na2S”或“NaOH”)效果更好。
難溶電解質(zhì)
Cu(OH)2
CuS
Pb(OH)2
PbS
Ksp
4.8×10-20
6.3×10-36
1.2×10-15
1.0×10-28
 
(3)火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重,但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法,其工藝流程如下圖所示:

①天然海水的pH≈8,試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因         (任寫一個)。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施,進(jìn)行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率,提出一條合理化建議:   。
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3等分子或離子,使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是                  (任寫一個化學(xué)方程式或離子方程式)。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放,該操作的主要目的是                        。
Ⅱ.能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    H=-570kJ/mol;
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   H=-242kJ/mol;
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)    H=—110.5kJ/moL;
④C(s)+O2(g)=CO2(g)       H=—393.5kJ/moL;
⑤CO2(g)+2H2O(g)=2CH4(g)+2 O2(g) H=+890kJ/moL
回答下列問題
(1)上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是               。
(2)H2的燃燒熱為△H=               。
(3)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定,但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)=H2(g)+ CO(g)    H=akJ/moL;則a=        ;該反應(yīng)的熵S        0(選填“>”、“=”、“<”);已知自由能G=H—TS,當(dāng)G<0時可自發(fā)進(jìn)行。則該反應(yīng)在什么條件下可自發(fā)進(jìn)行__________________。
(4)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是     。

A.負(fù)極的電極反應(yīng)式為:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作時電極b作正極,O2—由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān),目前我國通過監(jiān)測6項(xiàng)污染物的質(zhì)量濃度來計算空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI),SO2、NO2和CO是其中3項(xiàng)中的污染物。
(1)上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有                        (填化學(xué)式)。
(2)早期人們曾經(jīng)使用鉛室法生產(chǎn)硫酸,其主要反應(yīng)為:
SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)
①若已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  ΔH=a kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)    ΔH=b kJ·mol-1
則SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)  ΔH=               kJ·mol-1
②一定溫度下,向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO2和NO2各1 mol,發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列事實(shí)中不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是         (選填序號)。
a.體系壓強(qiáng)保持不變          b.混合氣體的顏色保持不變
c.NO的物質(zhì)的量保持不變    d.每生成1 mol SO3的同時消耗1 mol NO2
③測得②中反應(yīng)5 min末到達(dá)平衡,此時容器中NO與NO2的體積比為3︰1,則這段時間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率υ(SO2)=               ,此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K=                          。
(3)甲醇日趨成為重要的有機(jī)燃料,通常利用CO和H2合成甲醇,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。今在一容積可變的密閉容器中,充有10 mol CO和20 mol H2,用于合成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示:

①上述合成甲醇的反應(yīng)為                 反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為                     。
③若將達(dá)到平衡狀態(tài)A時生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池,電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液,則該電池工作時正極的電極反應(yīng)式為                                                  ,理論上通過外電路的電子最多為                       mol。

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