题目内容

已知：C(s)＋O2(g)CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol

CO(g)＋1/2O2(g)CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol

写出C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式：________．

答案：
解析：

C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ/mol


练习册系列答案
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(13分)Ⅰ.一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。

(1)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。

Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) 该反应的ΔH ▲  0 (选填“＞”或“＝”或“＜”)。

(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知：

C(s)＋O2(g)＝CO2(g)         ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

CO2(g)＋C(s)＝2CO(g)       ΔH2＝+ 172.5 kJ·mol－1

S(s)＋O2(g)＝SO2(g)         ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1

请写出CO除SO2的热化学方程式              ▲                   。

(3)下图中左图是一碳酸盐燃料电池，它以CO为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，右图是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题：

①写出A极发生的电极反应式                ▲                 。

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与 ▲  极 (填：“C”或“D”)相连。

③当消耗2.24 L(标况下)CO时，粗铜电极理论上减少铜的质量               ▲     (填：“大于”、“等于” 或“小于”)6.4克。

Ⅱ.(1)已知Na2CrO4溶液酸化时发生的反应为：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O，若1L酸化后所得溶液中铬元素的总物质的量为0.55 mol，CrO42－有10/11转化为Cr2O72－。又知：常温时该反应的平衡常数K＝1014。上述酸化后所得溶液的pH＝  ▲    。

(2)根据有关国家标准，含CrO42－的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10－7 mol·L－1以下才能排放。含CrO42－的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法：加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀［Ksp(BaCrO4)＝1.2×10－10］，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2＋。加入可溶性钡盐后的废水中Ba2＋的浓度应不小于         ▲    mol·L－1，然后再进行后续处理方能达到国家排放标准。

②还原法：CrO42－Cr3＋Cr(OH)3。用该方法处理10 m3 CrO42－的物质的量浓度为1.0×10—3 mol·L－1的废水，至少需要绿矾(FeSO4·7H2O，相对分子质量为278)  ▲   Kg(保留两位小数)。

 

（14分）CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。
（1）已知：C(s)＋O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)＋H2(g)＋O2(g)=== H2O(g)＋CO2(g)的△H=       kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移     mol电子。
（2）熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO＋H2－4e－＋2CO32－→3CO2＋H2O；则该电池的正极反应式是：              。
（3）密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=              ；此时在B点时容器的体积VB      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA      tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是               。

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-1     B．－160kJ·mol-1     C．160kJ·mol-1    D．80kJ·mol-1

 

TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

I．工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4＋FeTiO3=TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：        （填“需要”或“不需要”）。

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。

答：                          ;                             。

II．TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：

“方法一”是电解TiO2来获得Ti：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池。

（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。

 “方法二”是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：TiO2 (s)＋2Cl2 (g) TiCl4(l)＋O2 (g)   ΔH=＋151 kJ·mol－1所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

（4）已知：C(s)＋O2 (g) = CO2 (g)  ; ΔH=－394 kJ·mol－1。请填空：

      TiO2 (s)＋C (s)＋2Cl2 (g) = TiCl4 (l)＋CO2 (g);   ΔH= ______________

（5）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

答：____________________________________________。

 

（4分）（1）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率很慢，有时还很不完全，测定反应热有时很困难，因此常用盖斯定律进行计算得到相应数据。已知：

P4（白磷，s）＋5O2（g）＝P4O10（s）    ΔH＝－2983.2kJ·mol－1

P（红磷，s）＋O2（g）＝P4O10（s） △H＝－738.5kJ·mol－1 

则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________________。

（2）已知：① C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；         DH＝—393.5 kJ·mol-1

② 2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)；             DH＝-566 kJ·mol-1

③ TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)；   DH＝+141 kJ·mol-1

则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH＝                 。

 

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