题目内容
【题目】铝的利用成为人们研究的热点，是新型电池研发中重要的材料。
(1)通过以下反应制备金属铝。
反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3
①反应Ⅲ的△H3=____kJ/mol。
②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3。该反应的化学方程式是 _____________________________
(2)在高温条件下进行反应：2Al(l)+AlCl3 (g)
3AlCl(g)
①向图1所示的起始容积相等的两个密闭容器A、B中加入足量的Al粉，再分别充入1molAICl3 (g)，在相同的高温下进行反应。图2表示A容器内的AlC13(g)体积分数随时间的变化图，在图2中画出 B容器内AlCl3 (g)体积分数随时间的变化曲线____________。
②1 100℃时，向2L密闭容器中通入3mol AlCl(g)，发生反应：3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3 (g)。已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则该反应的平衡常数K= ___。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将 ___（填“增大”“减小”或“不变”）。
③加入3 mol AlCl(g)，在不同压强下发生反应，温度对产率的影响如图3所示。则此反应选择温度为 _____________________
(3)铝可以用来制作快速放电铝离子二次电池，该电池以金属铝和石墨为电极，用AlCl4-、Al2Cl2-和有机阳离子组成电解质溶液，其工作原理如图4所示。
①该电池放电时，AlCl4-向 ___（填“铝电极”或“石墨电极”）方向移动。
②该电池充电时，阴极的电极反应式为____。
【答案】b-a Al2O3+3C+3Cl2
2AlCl3+3CO 
增大 900℃ 铝电极 4
+3e-==Al+7
【解析】
(1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3
①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ的△H3。
②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式。
(2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。
②已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，求出平衡浓度，即可求出该反应的平衡常数K。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动。
③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定。
(3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。
①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-移动的方向。
②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和。
(1)反应I： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
反应Ⅱ：Al2O3(s)+3C(s) =2Al(g)+3CO(g) ΔH2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) ΔH3
①利用盖斯定律，将反应Ⅱ-反应I，即得反应Ⅲ：3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)△H3=(b-a) kJ·mol-1。答案为：b-a；
②950℃时，铝土矿(Al2O3)与足量的焦炭和C12反应可制得AlCl3和CO，由此写出该反应的化学方程式为Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。答案为：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO；
(2)①随着反应的进行，压强不断减小，容器B相当于A减小压强，平衡正向移动，AlCl3 (g)的体积分数减小，所以B与A进行比较，达平衡的时间长，AlCl3 (g)的体积分数小。由此得到图象为。答案为：；
②对于反应3AlCl(g)
2Al(l)+AlCl3 (g)，设起始时, n(AlCl)=3mol，已知该温度下AlCl(g)的平衡转化率为80%，则平衡浓度c(AlCl)=(3mol-3mol×80%)÷2L=0.3mol/L，c(AlCl3)= 0.4mol/L，该反应的平衡常数K=
=。在反应达到平衡后，再加入1molAlCl(g)，相当于加压，平衡正向移动，重新达到平衡时AlCl(g)的平衡转化率将增大。答案为：；增大；
③从图中可以看出，温度达900℃时，产率基本恒定，所以此反应选择温度为900℃。答案为：900℃；
(3)从图中可以看出，铝为负极，石墨为正极。
①该电池放电时，阴离子向负极移动，由此确定AlCl4-向铝电极移动。答案为：铝电极；
②该电池充电时，阴极得电子，生成Al和，电极反应式为4+3e- ==Al+7。答案为：4+3e- ==Al+7。
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案【题目】在实验室中，用下图所示装置（尾气处理装置略去）进行下列实验，将①中液体逐滴滴入到②中。实验结果与预测的现象一致的是
选项 | ①中的物质 | ②中的物质 | 预测②中的现象 |
A． | 氢氧化钠 | 明矾溶液 | 开始时即产生白色沉淀 |
B． | 浓硫酸 | 铜片 | 产生无色气体，溶液变蓝 |
C． | 浓硝酸 | 用砂纸打磨过的铝条 | 产生红棕色气体 |
D． | 稀盐酸 | 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 | 开始时无明显现象 |
A.AB.BC.CD.D
