【題目】氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础?/span>
(1)氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點.
已知:①CH4的燃燒熱為890KJ·mol-1; ②H2的熱值為50.2kJ·g-1
則甲烷部分氧化生成CO2和H2的熱化學方程式為___________________________________;該反應自發(fā)進行的條件是___________。
(2)Bodensteins研究了如下反應:2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+11kJ/mol在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關(guān)系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
X(HI) | 1.00 | 0.910 | 0.850 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
X(HI) | 0.00 | 0.600 | 0.730 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應的平衡常數(shù)K的計算式為:___________。
②上述反應中,正反應速率為v正=k正x2(HI),逆反應速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),若k正=9.00min-1,在t=20min時,v逆=__________min-1(保留三位有效數(shù)字)
③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。在上述平衡基礎上,緩慢升高到某一溫度,反應重新達到平衡,請在下圖中畫出此過程的趨勢圖。______________
(3)一種可超快充電的新型鋁電池,充放電時AlCl4-和Al2Cl7-兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化,其它離子不參與電極反應,放電時負極Al的電極反應式為______________________。
【答案】 CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H3=-689.2KJ·mol-1 任意條件均自發(fā) K=0.1082/0.7842 0.960或19.0 Al-3e-+7 AlCl4—==4 Al2Cl7—
【解析】(1)CH4燃燒的熱化學方程式:①CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l), H=-890KJ·mol-1,H2的熱值為50.2kJ·g-1,反應熱為100.4KJ·mol-1,熱化學方程式:②H2(g)+1/2O2(g)== H2O(l), H=-100.4KJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律:①-②×2,得CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H3=-689.2KJ·mol-1;該反應為H<0,S>0,任意條件均自發(fā)進行反應;正確答案:CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H3=-689.2KJ·mol-1 ;7任意條件均自發(fā)。
(2)(1)2HI(g)H2(g)+I2(g)是反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應;反應后x(HI)=0.784,則x(H2)=x(I2)=0.108,K===;正確答案:K=0.1082/0.7842 。
(2)到達平衡時,v正=v逆,即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=k正·=k正/K,在t=20 min時,x(H2)= x(I2)=0.045,根據(jù)K= k正×k逆,已知k正=9.00min-1,所以k逆= k正/K=9/(0.1082÷0.7842)=473.6,v逆=k逆x(H2)x(I2)= 473.6×(0.045)2=0.96;正確答 案:0.960或19.0。
(3)原平衡時,x(HI)為0.784,x(H2)為0.108,二者圖中縱坐標均約為1.6(因為平衡時v正=v逆),升高溫度,正、逆反應速率均加快,對應兩點在1.6上面,該反應2HI(g)H2(g)+I2(g)△H=+11kJ/mol,升高溫度,平衡向正反應方向移動,x(HI)減小,x(H2)增大,據(jù)此可以畫出圖像變化,圖像如下:正確答案:
(3)放電時為原電池,金屬鋁做負極被氧化,根據(jù)電子守恒和電荷守恒規(guī)律,該極反應為:Al-3e-+7 AlCl4—==4 Al2Cl7—;正確答案:Al-3e-+7 AlCl4—==4 Al2Cl7—。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以鉻鐵礦為原料可制備K2Cr2O7和金屬鉻。實驗流程如下:
(1)寫出鉻鐵礦焙燒轉(zhuǎn)化為NazCrO4的化學反應方程式:__________________。焙燒時不能使用陶瓷容器的原因是___________________。
(2)加入稀硫酸后所得Na2Cr2O7溶液的pH 應小于3.0,可用 ____測定溶液pH。
(3)操作①包括過濾和洗滌。實驗室洗滌沉淀的操作是_________________。
(4) Na2S的作用是調(diào)節(jié)溶液的酸堿度和__
(5)Fe3+在pH為3.7時可完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。在上述流程中所得NazCrz07溶液中含有少量Fe3+。請結(jié)合上圖有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線,設計由Na2Cr2O7液制備K2Cr2O7固體的實驗方案(實驗中須選用的試劑:硫酸、NaOH溶液、KCl固體、蒸餾水):_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室配制 500mL 0.2mol/L 的 NaOH溶液,在下圖所示儀器中,配制上述溶液肯定不需要的是____(填序號),除圖中已有儀器外, 配制上述溶液還需要的玻璃儀器是____。
具體過程如下:
①計算需要稱量 NaOH 固體的質(zhì)量_____;
②用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁 2~3 次,洗滌液也都注入容量瓶,輕輕晃動容量瓶,使溶液混合均勻;
③用托盤天平稱量 NaOH 固體;
④將 NaOH 溶液沿玻璃棒注入_____中;
⑤將稱好的 NaOH 固體放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解,并____________;
⑥蓋好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻;
⑦將蒸餾水注入容量瓶,液面離刻度線下_____cm 時,改用_______滴加蒸餾水至液面于刻度線相切;
試回答下列問題:
(1)填寫上述過程中的空白;
(2)上述過程的正確順序為___________(填步驟序號);
(3)使用容量瓶前必須進行的一步操作是____________;
(4)經(jīng)精確測量,最后所得溶液物質(zhì)的量濃度為 0.192mol/L,原因可能是____________。
A、使用濾紙稱量 NaOH 固體;
B、未冷卻直接轉(zhuǎn)移至容量瓶,立即配好;
C、容量瓶中原來有少量蒸餾水;
D、稱量時所用的砝碼生銹;
E、溶解 NaOH 后的燒杯未經(jīng)多次洗滌;
F、定容時俯視刻度。
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【題目】同溫同壓下,由N2O和CO2組成的混合氣體的密度是C2H4、N2和H2組成的混合氣體密度的 2倍,則C2H4、N2和H2組成的混合氣體中H2的質(zhì)量分數(shù)為
A. 3/13 B. 10/13 C. 大于3/13,小于10/13 D. 3/143
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【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法正確的是
A. 標準狀況下,4.6gNO2和N2O4的混合氣體中原子數(shù)為0.3NA
B. 1mol 乙烯分子中含有的共價鍵數(shù)為4NA
C. 0.1mol·L-1的硫酸溶液中含H+的數(shù)量為0.2NA
D. 氫氧燃料電池中消耗11.2L氫氣時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
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【題目】為了減少鋼管因銹蝕造成的損失,某城市擬用如圖方法保護埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法錯誤的是
A. 在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生析氫腐蝕
B. 在潮濕的酸性土壤中金屬棒M 將電子通過導線流向鋼管
C. 在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M 移動,抑制H+與鐵的反應
D. 金屬棒M 與鋼管用導線連接后可使鋼管表面的腐蝕電流接近于零
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【題目】化學與人類的發(fā)展密不可分,以下不屬于化學對人類貢獻的是( )
A.藥物和保健品的研制
B.指南針的發(fā)明與應用
C.新型高分子化合物的合成
D.合金材料的生產(chǎn)
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【題目】某化學實驗室以一種工業(yè)上的廢渣(廢渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)為原料,制備MgCO3·3H2O。實驗流程如下圖所示:
(1)為了加快廢渣的酸溶速率,可采取的辦法有_________(任寫一點),酸溶時廢渣中主要成分發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________。
(2)加入30%H2O2的目的是__________________________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+
萃取分液完成后,檢驗水相中是否含有Fe3+的最佳試劑是__________________________。
(4)室溫下,除去MgSO4溶液中的A13+(使Al3+濃度小于1×10-6mol/L)而不引入其它雜質(zhì),應加入的試劑X為__________,應調(diào)節(jié)pH的范圍為_________________。
已知:①Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33 ②pH=8.5 時,Mg(OH)2開始沉淀
(5)下圖為不同反應溫度下所得水合碳酸鎂的X射線衍射譜圖。由圖可知,干燥時需控制溫度范圍為___________________,溫度較高時MgCO3·3H2O發(fā)生轉(zhuǎn)化的化學方程式為_______________________________。
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