题目内容
已知;①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常数为K;
②Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1。
测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
(2)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为 。
(3)下列关于反应①的说法正确的是 。
A.达到平衡后保持其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B. 在500 ℃下反应,当c(CO2)=c(CO)时,反应达到平衡状态
C.恒温恒容下,当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
D.加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
(4)由已知反应,写出Fe2O3(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式 。
(5)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3+开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3+)=__________mol·L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-36)。
(6)新型锌空电池与锂电池相比,具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO,电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液,为保证阴极有6.4g铜析出,理论上至少需要标准状况下 L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。
(1)吸热 (2)1.00 mol·L-1 (3)B C(对一个计1分)
(4) Fe2O3(s)+CO(g)== 2FeO(s)+CO2(g) ΔH=(2a+b) kJ·mol-1
(5)4.0×10-8
(6)Zn - 2e-+2OH--== ZnO+H2O 5.60
解析试题分析:(1)反应①平衡常数为K随温度的升高而增大,说明是吸热反应;
(2) 500℃时进行反应①的K=1,平衡时c(CO)=c(CO2);CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为1 mol·L-1。
(3)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH<0,
A.达到平衡后保持其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,不会减小,故不正确;
B. 在500 ℃下反应K=1,故当c(CO2)=c(CO)时,反应达到平衡状态
C.恒温恒容下,气体的物质的量不变,但CO生成CO2,质量增重,正向移动,当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡状态,正确;
D.加压和使用催化剂不会使平衡移动,故反应物的转化率不变,不正确。
(4)根据盖斯定律来写。
(5)pH=4时,c(OH-)=10-10mol·L-1,c(Fe3+)= =4.0×10-6mol·L-1
(6)电池的负极是活泼金属Zn,注意碱性环境得出负极反应式:Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O,
根据电子得失2Cu——O2,6.4g铜需要0.05molO2,0.25mol(0.25 mol×22.4L/mol =5.60L)空气。
考点:化学平衡与原电池、电解池的应用。
(11 分)(原创)能源是人类生存和发展的重要支柱,研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义,已知下列热化学方程式
| ① | H2(g)+ O2(g)= H2O(g) △H =﹣242kJ/mol; | ||||||||
| ② | 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H =﹣572kJ/mol; | ||||||||
| ③ | C(s)+ O2(g)= CO(g) △H =﹣110.5kJ/moL; | ||||||||
| ④ | C(s)+ O2(g)= CO2(g) △H =﹣393.5kJ/moL; | ||||||||
| ⑤ | CO2(g)+ 2H2O(g)= CH4(g)+ 2O2(g)△H =" +" 802kJ/moL | ||||||||
化学键 | O=O | C-C | H-H | O-O | C-O | O-H | C-H | | ||
键能kJ/mol | 497 | 348 | 436 | 142 | 351 | 463 | 414 | | ||
(1)写出能表示H2燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知C(s)+ H2O(g) H2(g)+ CO(g)△H =" ___________" kJ/moL;
(3)估算出C=O键能为 kJ/moL。
(4)CH4的燃烧热△H = — ___________ kJ/moL。
(5)25℃、101kPa下,某燃具中CH4的燃烧效率是90%(注:相当于10%的CH4未燃烧),水壶的热量利用率是70%,则用此燃具和水壶,烧开1L水所需要的CH4的物质的量为_________mol[保留到小数点后2位;已知:c (H2O)=4.2J/(g·℃) ]。
(15分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1
则2NO(g+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)) △H= kJ·mol-1
(2)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度 | B.加入NO | C.加催化剂 | D.降低温度 |
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10,则HCOOH的电离常数=_________。
在化学反应中,反应物转化成生成物,必然发生能量的变化。
(1)下列说法正确的是 。
A.化学变化中的能量变化主要由化学键变化引起的 |
B.放热反应发生时不一定要加热,但吸热反应必须要加热才能发生 |
C.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应都为Fe—2e一= Fe2+ |
D.CaCO3(s) =" CaO(s)" + CO2(g) ΔH=" +" 178.5 KJ·mol-1的意义是表示1mol CaCO3完全分解生成1mol CaO和1mol CO2气体要放出178.5 KJ的热量 |
已知:①a=1127;②b=1219
则:1molN2和3molH2参与反应生成2molNH3 (填“吸收”或“放出”)热量 KJ。