题目内容

已知101kP时,1mol白磷(P4)固体完全燃烧生成P4O10固体,放热2983.2kJ;而1mol红磷(P)固体完全燃烧生成P4O10固体,放热738.5kJ,据此判断:
(1)红磷一定条件下转化为白磷是______(填“放热”、“吸热”)反应;相同条件下,白磷的稳定性比红磷______(填“强”、“弱”);白磷一定条件下转化为红磷时,断裂旧键所吸收的能量______(填“高”、“低”)于形成新键所放出的能量;
(2)红磷、白磷的关系属于______
①同系物②同分异构体③同素异形体④同位素.
(1)P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol ①
P(s,红磷)+
5
4
O2(g)=
1
4
P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol ②
根据盖斯定律:②×4-①可得:4P(s,红磷)=P4(s,白磷)△H=+29.2kJ/mol,该反应是吸热反应,则红磷能量比白磷低,红磷比白磷稳定;
根据盖斯定律:①-②×4可得:P4(s,白磷)=4P(s,红磷)△H=-29.2kJ/mol,说明白磷转化为红磷是放热反应,放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量;
故答案为:吸热;弱;低;
(2)红磷、白磷都是由磷元素组成的不同单质,属于同素异形体,故选:③.
练习册系列答案
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(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________
A.2v(H2)=v(CH3OH)B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.容器内的压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的颜色保持不变    F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)     △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                    △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1)                           △H=﹣ckJ·mol1
则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1)           △H=____________kJ·mol1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为____________________________________.
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子
Cu2+
H+
Cl
SO42
c/mol·L﹣1
0.5
2
2
0.5
   电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________.
(16分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。t℃时,往10L密闭容器中充入2mol CO和3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。则该温度下此反应的平衡常数K=    (填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1   300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃
T1
300
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
 
(3)氨气在纯氧中燃烧生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成“氨气-氧气”燃料电池,则通入氨气的电极是         (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为                      
(4)用氨气氧化可以生产硝酸,但尾气中的NOx会污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                                       
(5)某研究小组在实验室以“Ag-ZSM-5”为催化剂,测得将NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。据图分析,若不使用CO,温度超过775K,发现NO的转化率降低,其可能的原因为                                   ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在      左右。

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