题目内容

半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅
SiO2(s)+2C(s)＝Si(s)+2CO(g)   △H1＝+682.44kJ·mol-1
(石英砂）   (粗硅）
Si(s)+2C12(g)＝SiCl4(l)        △H2＝一657.01kJ·mol-1
(粗硅）
SiCl4(l)+2Mg(s)＝2MgCl2(s)+Si(s) △H3＝一625.63kJ·mol-1
（纯硅）
若生产1.00kg纯硅放出的热量为
A．21.44kJB．600.20kJC．21435.71kJD．1965.10kJ
C

试题分析：根据关系式1molSiO2 ~ Si(粗硅)~ SiCl4(l)~ 1molSi(纯硅)，△H=△H1+△H2+△H3="660.20" kJ·mol-1
，所以若生产1.00kg纯硅放出660.20 kJ·mol-1×（1000÷28）mol=21435.71kJ，C正确
练习册系列答案
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Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________
① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL；
②中和热的测定实验中，可用金属丝（棒）代替环形搅拌玻璃棒；
③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管；
④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中，若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑，则所测结晶水含量可能会偏高 ；
⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离；
⑥用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ；
⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中，不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸；
⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时，测量值一定比真实值小；
⑨锌和一定量稀硫酸反应，为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。
Ⅱ、2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0
①该反应平衡常数表达式                                       
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是            （填代号）。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：①CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)　△H＝－867 kJ/mol
②2NO2(g) N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
③H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：                  。
如图所示是101kPa时，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化，则下列有关说法中不正确的是（  ）
A．此反应的热化学方程式为：H2(g)＋Cl2(g) =2HCl(g) ΔH＝＋183kJ·mol－1
B．2molHCl分子中的化学键形成时要释放862kJ能量
C．1molH2中的化学键断裂时需要吸收436kJ能量
D．此反应的热化学方程式为：1/2H2(g)＋1/2Cl2(g) =HCl(g) ΔH＝－91.5kJ·mol－1
沼气（主要成分是甲烷）是一种廉价的能源，把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵，便可产生沼气，沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭。
（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态H2O，放出1604kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。
（2）120℃，取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol，点燃使其充分反应，将燃烧后的气体通过足量的碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）充分吸收，碱石灰增重8g。计算：原混合气体中CH4和O2的体积比是多少？
（1）、①用肼(N2H4)为燃料，四氧化二氮做氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
已知：N2(g)＋2O2(g)＝N2O4(g)  ΔH＝+10.7kJ·mol-1
N2H4(g)＋O2(g)＝N2(g)＋2H2O(g)  ΔH＝-543kJ·mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式：                                。
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在，其很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施)：                         。
（2）科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。

图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e →2O2-)
①c电极为       ，d电极上的电极反应式为                            。
②图乙是电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为          。若a电极产生56mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH=     (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入       (选填字母序号)
a.CuO    b.Cu(OH)2     c.CuCO3     d.Cu2(OH)2CO3
已知体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：，请根据化学反应的有关原理同答下列问题
（1）一定条件下，充入2 mol SO2（g）和2 mol O2（g），20 s后，测得SO2的体积百分含量为12．5%，则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为____，此时，该密闭容器内混合气体的压强是反应前的____倍。
（2）下面的叙述可作为判断（1）中可逆反应达到平衡状态依据的是（填序号）____。
①
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各气体的浓度都不再发生变化
（3）下图表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系。则下列不同时间段中，SO3的百分含量最高的是（ ）
 
 
据图分析：你认为t3时改变的外界条件可能是    ； 
t6时保持体积不变向体系中充人少量SO3，再次平衡后
SO2的体积百分含量比t6时    （填“大”\“小”或“等于”）。   
（4）下图中P是可自由平行滑动的活塞。在相同温度时，向A容器中充入4 mol SO3（g），关闭K，向B容器中充入2 mol SO3（g），两容器分别发生反应。

已知起始时容器A和B的体积均为aL。试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1．2a L，容器B中SO3转
化率为____
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为   __L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
（5）已知单质硫的燃烧热为△H=-296kJ/mol，经测定由S（s）生成120gSO3（g）可放热592．5kJ，请写出SO2（g）氧化生成SO3（g）的热化学方程式____。
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
由金红石(TiO2)制取单质Ti涉及到的步骤为：
TiO2TiCl4Ti
已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)         DH＝-393.5kJ·mol-1
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)           DH＝-566kJ·mol-1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)    DH＝+141kJ·mol-1
则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH是
A．－80kJ·mol-1B．－160kJ·mol-1C．160kJ·mol-1D．80kJ·mol-1
I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
则2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=____ ___（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

图1（水碳比为3）                        图2（800℃）
（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是                            。
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。） 
III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为____                     ____。

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