题目内容
(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol-1
O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
请写出液氢和液氧反应生成气态水的热化学方程式:__________________________
电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池,其负极的电极反应式为____________________________________。
(2)如图表示373 K时,反应A(g)
2B(g)在前110 s内的反应进程。
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①此反应的平衡常数表达式K=________。
②373 K时反应进行到70 s时,改变的条件可能是________,反应进行到90 s时,改变的条件可能是________。
A.加入催化剂 B.扩大容器体积 C.升高温度 D.增大A的浓度
③请在图中画出反应物A在0~70 s时的浓度变化曲线。
(1)H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g) ΔH=-237.46 kJ·mol-1
H2+2OH--2e-=2H2O
(2)①
②B D ③如图
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【解析】 本题综合考查化学反应原理内容,考查了盖斯定律的应用、化学平衡的移动、电极反应式的书写等知识,意在考查考生运用化学原理解决问题的能力。
(1)由盖斯定律,利用题给的热化学反应方程式推导可得要求的热化学方程式为H2(l)+1/2O2(l)=H2O(g) ΔH=-237.46 kJ·mol-1。
(2)②反应进行到70 s时B的浓度和A的浓度均降低为原来的1/2,且平衡移动时B的浓度逐渐增大,A的浓度逐渐减小,即平衡向右移动,可以判断改变的条件是扩大容器体积。反应进行到90 s时A的浓度突然增大,平衡移动时A的浓度逐渐变小,B的浓度逐渐变大,即平衡向右移动,可以判断改变的条件是增大A的浓度。③由图可以看出反应起始时B的浓度为0,进行到60 s时达到平衡状态,此时A的浓度为0.040 mol·L-1,B的浓度为
0.120 mol·L-1,由化学计量数关系知B的浓度变化量是A的浓度变化量的2倍,可以求出A的起始浓度为
+0.040 mol·L-1=0.100 mol·L-1,可以画出对应曲线。
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验Ⅰ:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为________________。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 | 实验 | 实验现象 | 结论 |
实验Ⅱ | 将实验Ⅰ中收集到的气体点燃 | 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 | ①气体成分为________ |
实验Ⅲ | ②取实验Ⅰ中的白色不溶物,洗涤,加入足量________ | ③________________ __________________ __________________ | 白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验Ⅰ中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀 | ④溶液中存在________ |
(3)为进一步确定实验Ⅰ的产物,设计定量实验方案,如图所示:
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称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式:__________________________ ______________________________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因:____________________________________。