题目内容

硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。
(1)氮化硼是一种耐高温材料,巳知相关反应的热化学方程式如下:
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反应B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g)  ΔH =           (用含a、b、c的代数式表示)kJ ·mol-1
②B2H6是一种髙能燃料,写出其与Cl2反应生成两种氯化物的化学方程式:                  
(2)硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。
①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火(硝酸钡)更安全,碳化硼中硼的质量分数为78. 6%,则碳化硼的化学式为                               
②近年来人们将LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物质的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加热球磨形成的,反应过程中的X衍射图谱如图所示。

Li3BN2H8在大于250℃时分解的化学方程式为                                        ,Li3BN2H8与Li4BN3H10的物质的量相同时,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解时还会产生固体Li2NH和另一种气体,该气体是      
(3)直接硼氢化物燃料电池的原理如图,负极的电极反应式为                               。电池总反应的离子方程式为                                               

(1)①a+b-c  ②B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl
(2)①B4C  ②Li3BN2H8Li3BN2+4H2↑;NH3
(3)BH4+8OH-8e=BO2+6H2O;BH4+2O2=BO2+2H2O

试题分析:(1)①将第一个方程式与第二个方程式相加,减去第三个方程式,可得目标方程式,反应热作相应变化即可。
②生成两种氯化物,根据原子守恒只能是BCl3和HCl。
(2)①,因此分子式为B4C。
②根据衍射图,温度大于250℃,分解产物之一是Li3BN2,则另一产物是H2。从所含有的元素看,还能形成的气体是NH3
(3)从电池示意图可知,负极通入BH4和OH,生成BO2-,据此可写出电极反应式。从示意图上可知,正极反应为O2和H2O生成OH-,正、负极反应式相加可得电池总反应。
练习册系列答案
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I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气,一定条件下,向一个2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2,反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L,并放出QkJ热量,该反应的热化学方程式可表示为______。
II.已知:N2O4(g)2NO2(g) △H=+57.20kJ/mol。
在1000C时,将0.100molN2O4气体充入lL恒容抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
c(N2O4)/mol
0.100
c1
0.050
c3
c4
c(NO2)/mol
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
 
(1)该反应的平衡常数表达式为______;从表中数据分析:c1______c2、c3______c4(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)在右图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。

(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,四氧化二氮的平均反应速率为______。
(4)若起始时充入NO2气体0.200mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为______;其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是______ (填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度  C.增加NO2的浓度
D.升高温度 E.再充入一定量的He
(5)向容积相同、温度分别为T1和T1的两个密闭容器中分别充入等量NO2,发生反应:2NO2N2O4(g)(g) △H=-57.20kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中NO2的百分含量分别为a1和a2。巳知T1<T2,则a1____a2(选择A、B、C、D填空)。
A.大于    B.小于    C.等于   D.以上都有可能
硫及其化合物在自然界中广泛存在,运用相关
原理回答下列问题:
(1)如图表示一定温度下,向体积为10L的密闭容器中充入1molO2和一定量的SO2后,SO2和SO3(g)的浓度随时间变化的情况。
①该温度下,从反应开始至平衡时氧气的平均反应速率是      
②该温度下,反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数为              
(2)以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料,经焙烧、熔炼等使铁元素及其他有关杂质进入炉渣,将铜元素还原为铜。发生的主要反应为:
2Cu2S(s)+3O2(g) = 2Cu2O(s)+2SO2(g) △H ="-768.2" kJ·mol-1
2Cu2O(s)+ Cu2S (s) = 6Cu(s)+SO2(g) △H ="+116.0" kJ·mol-1
①“焙烧”时,通入少量空气使黄铜矿部分脱硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeS,其物质的量比为1:2)和SO2,该反应的化学方程式为:              
②在熔炼中,Cu2S与等物质的量的O2反应生成Cu的热化学方程式为:      

(3)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义,将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。
如图,是电解产生多硫化物的实验装置:
①已知阳极的反应为:(x+1)S2=SxS2+2xe,则阴极的电极反应式是:                  
当反应转移xmol电子时,产生的气体体积为        (标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时,通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示):             
“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料,通常用肼(N2H4)作为燃料,N2O4做氧化剂。
(1)已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g)           △H=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g)   △H=-534.0 kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g)           △H=-52.7 kJ·mol-1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式: 
(2)工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,该反应的化学方程式为:   
(3)一定条件下,在2L密闭容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2发生反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)  ΔH<0
测得平衡时数据如下:
平衡时物质的量(mol)
n(NO)
n(H2O)
     温度T1
1.6
2.4
温度T2
1.2
1.8
 
①在温度T1下,若经过10min反应达到平衡,则10min内反应的平均速率
v(NH3)=   
②温度T1和T2的大小关系是T1     T2(填“>”、 “<”或“=”)。
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:=O2↑+2H2O,则阴极反应为   。有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由   
(5)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为   mol。

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