题目内容

18.(1)晶体硅(熔点1 410℃)是良好的半导体材料.由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl4$\stackrel{蒸馏}{→}$ SiCl4(气)$→_{1100°C}^{H_{2}}$Si(纯)
写出SiCl4的电子式:;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:SiCl4(g)+2H2(g)$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025a kJ•mol-1
(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体.在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1mol CuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△H=-177.6kJ/mol.

分析 (1)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,结合物质的量与反应放出的热量成正比计算;
(2)该反应每消耗1mol CuCl(s),放热44.4kJ,消耗4mol CuCl(s),则放热44.4kJ×4=177.6kJ,根据题干描述书写化学方程式,注意焓变与物质的量的对应关系、注明各物质的状态.

解答 解:四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为,每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,则生成1mol纯硅吸收的热量为$\frac{28a}{1.12×1{0}^{3}}$KJ=0.025aKJ,所以该反应的热化学方程式为SiCl4 (g)+2H2 (g) $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si (s)+4HCl (g);△H=+0.025a kJ•mol-1
故答案为:;SiCl4 (g)+2H2 (g) $\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si (s)+4HCl (g)△H=+0.025a kJ•mol-1
(2)该反应每消耗1mol CuCl(s),放热44.4kJ,消耗4mol CuCl(s),则放热44.4kJ×4=177.6kJ,根据热化学方程式的书写方法,可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△H=-177.6kJ/mol,
故答案为:4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)△H=-177.6kJ/mol.

点评 本题考查了热化学方程式的书写,应注意在书写热化学方程式时,焓变与物质的量的对应关系、并注明各物质的状态,题目较简单.

练习册系列答案
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6.氮、碳都是重要的非金属元素,含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用.
(1)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示.
①该反应的逆反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应.
②T℃、p pa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是A.
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化;
B、容器内压强不再变化;
C、v(CO2)=v(FeO)
③T1温度下,向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示.则CO2的平衡转化率为$\frac{2}{3}$(用分数表示),平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为$\frac{25}{33}$(分数表示).
(2)在恒温条件下,起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H2?2NH3,有关数据及平衡状态特定如表.
容器起始投入达平衡时
2mol N23mol H20mol NH31.5mol NH3同种物质的体积分数相同
a mol N2b mol H20mol NH31.2mol NH3
起始时乙容器中的压强是甲容器的0.8倍.
(3)一定条件下,2.24L(折算为标准状况)N2O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应,放出b kJ热量.生成的3种产物均为大气组成气体,并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的 $\frac{6}{7}$倍.请写出该反应的热化学方程式4N2O(g)+2CO(g)═4N2(g)+2CO2(g)+O2(g)△H=-60bkJ•mol-1
8.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.

(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为3NO2+H2O=NO+2HNO3
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8kJ•mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是b.
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(4)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)?CO(g)+2H2O(g)△H=-519kJ/mol.工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验:
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②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
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(5)请在答题卡的坐标图中如图2画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.

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