13.(2008年全国Ⅱ理综)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如右图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题:

(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是___________________________。

(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是____________________________;上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是__________________________________________。

(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=______,P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是____________________________。

[解析] 本题重点考查化学反应中的能量变化及化学平衡理论。(1)、(2)中ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,不难写出两个热化学方程式。分解率α1=×100%=25%;升温,化学平衡向吸热反应方向移动,因PCl5的分解要吸热,故升温,分解率增大,α21

(3)降温,化学平衡向放热反应方向移动。

(4)根据盖斯定律:一个化学反应不论是一步完成还是多步完成,其热效应总是相同的。

(5)PCl5和水的反应为水解反应。

[答案] (1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g);ΔH=-306 kJ·mol1

(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);ΔH=93 kJ·mol1 25% 大于

(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解

(4)-399 kJ·mol1 等于

(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl

12.(2008年江苏苏北模拟)应用纳米技术制备的纳米金属燃料已应用到社会生活和高科技领域。一些原子序数较小的金属、非金属和常用燃料的单位质量燃烧热的比较如下图所示[肼(N2H4)和硼烷(B5H9)为传统火箭燃料]。

请回答下列问题:

(1)结合元素在地壳中的含量,在单位质量燃烧热大于汽油和氢单质的物质中,最具发展潜力的两种。

新型燃料可以是________(填写元素符号)。这些物质作为燃料使用,除具有高燃烧热值外,还具有的优点是________________________________________(填一项)。

(2)使金属在较低温度下燃烧的关键技术之一是将其制成纳米、微米级的颗粒。如此,不仅降低了金属燃料的燃点,也使得燃烧更为容易和充分,其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)Be粉和MnO2粉末在高温下可以反应(类似铝热反应),请写出反应的化学方程式________________________________;根据图示推测可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] 本题考查的是图象的理解。难度一般。(1)从题意可知,应该从元素在地壳中的含量考虑,所以最具潜力的新型燃料应该是在地壳中含量较高的元素,即Al、Si。这些物质作为燃料时,由于其含量较多,所以优点为原料充足,而且由于其燃烧的产物在自然界中大量存在,所以还可再生且燃烧产物几乎无污染。

[答案] (1)Al、Si 原料充足且可再生或燃烧产物几乎无污染

(2)块状金属一旦“制成纳米、微米级的颗粒”,便极大地增加了与空气(氧气)的接触面积。加大了化学反应的速率

(3)2Be+MnO2Mn+2BeO Be有较高的单位质量燃烧热,比Al的还要大

11.(2009年江苏单科)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。

(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是_____(填字母)。

A.热裂解形成燃油

B.露天焚烧

C.作为有机复合建筑材料的原料

D.直接填埋

(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:

Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g);ΔH=+64.39 kJ·mol1

2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g);ΔH=-196.46 kJ·mol1

H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.84 kJ·mol1

在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为________________________________________________________________________。

(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0 mol·L1 H2SO4的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。

温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
铜平均溶解速率
(×103 mol·L1·min1)
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76

当温度高于40 ℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是____________________________。

(4)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,制备CuCl的离子方程式是________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] (1)B会引起大气污染;D会造成土壤、水体重金属污染。

(2)总方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,它可由题目提供的3个方程式得到,故ΔH=64.39+(-196.46)×+(-285.84)=-319.68 kJ·mol1

故Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l);

ΔH=-319.68 kJ·mol1

[答案] (1)BD (2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l);ΔH=-319.68 kJ·mol1

(3)H2O2分解速率加快

(4)2Cu2++SO+2Cl+H2O2CuCl↓+SO+2H+

 0  8785  8793  8799  8803  8809  8811  8815  8821  8823  8829  8835  8839  8841  8845  8851  8853  8859  8863  8865  8869  8871  8875  8877  8879  8880  8881  8883  8884  8885  8887  8889  8893  8895  8899  8901  8905  8911  8913  8919  8923  8925  8929  8935  8941  8943  8949  8953  8955  8961  8965  8971  8979  447348 

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