题目内容

19．（1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+C02（g）△H=-218.00 kJ/mol
（2）已知：AgCl+Br-═AgBr↓+Cl-，2AgI+S2-═Ag2S↓+2I-，AgBr+I-═AgI↓+Br-．由以上实验事实可知4种难溶银盐溶解度减小的顺序是AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S．
（3）用碳棒作电极，电解下列水溶液：①Na2SO4溶液   ②AgNO3溶液   ③KCl溶液   ④CuCl2溶液．（填编号）
A、通过相同电量时，阴极产生的气体的物质的量相同的是①③．
B、通过相同电量时，产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是③＞①＞④＞②．

分析 （1）根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理，Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ/mol ①
3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.2kJ/mol ②
Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol ③
①×3-②-③×2得到CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式；
（2）根据沉淀转化原理进行比较该4种难溶银盐溶解度大小，反应总是想更难溶的反应方向进行；
（3）根据电子守恒及电解原理分析题中各物质电解时两级分别产生的气体及气体物质的量关系．

解答 解：（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-24.8kJ/mol ①
3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47.2kJ/mol ②
Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g）△H=+640.5kJ/mol ③
①×3-②-③×2得6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO2（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0kJ/mol
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0kJ/mol；
（2）根据沉淀转化原理：溶解度小的能转化为溶解度更小的，所以4种难溶银盐溶解度减小的顺序是：AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S，
故答案为：AgCl＞AgBr＞AgI＞Ag2S；
（3）用碳棒作电极，电解下列水溶液，电量相同，说明转移的电子的物质的量相等，设有nmol电子转移，
①电解Na2SO4溶液，实质为电解水，阳极生成氧气0.25nmol，阴极生成氢气0.5nmol，
②根据AgNO3溶液，阳极生成氧气0.25nmol，阴极生成金属银nmol，
③根据KCl溶液，阳极生成氯气0.5nmol，阴极生成氢气0.5nmol
④根据CuCl2溶液，阳极生成氯气0.5nmol，阴极生成金属铜0.5nmol，
A．根据以上分析可知，通过相同电量时，阴极产生的气体的物质的量相同的是：①③，故答案为：①③；
B．通过相同电量时，产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是：③＞①＞④＞②，故答案为：③＞①＞④＞②．

点评 本题考查反应热的计算，盐类水解的原理及应用、难溶电解质的沉淀转化，掌握电解原理，能够正确判断电解质溶液中发生的电极反应，题目难度中等，注重基础知识的考查．

练习册系列答案
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1．为提纯某Fe2O3样品（主要杂质有SiO2、Al2O3），有人设计如下实验方案：

（1）A是制作光导纤维的材料，只能与一种酸反应，其对应的化学方程式为SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O．
（2）滤液X中是（填“是”或“否”）含有Fe3+；检验时可用试剂为KSCN溶液，现象是溶液变为红色．
（3）写出题中生成B物质时，所对应的离子方程式Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓．
（4）参照题中提纯物质的表示方法，请设计一种以框图形式表示的实验方案（注明物质和操作），用于从滤液Y中提取Al2O3．
2．碳、硅、锗（Ge）均属于碳族元素，碳族元素的化合物种类繁多．
（1）碳能形成多种化合物分子，其中所含电子数最少的是CH4（填分子式），列举该物质的一个用途：化工原料（或燃料）．
（2）某化合物的分子式为C5HxN，若分子中C、N原子最外层都达到8电子稳定结构，则x的最大值是13，此时该物质中C的质量分数为69%（结果保留2为有效数字）．
（3）SiO2晶体是制作光导纤维的主要原料．
①玻璃中含有SiO2实验室中盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，原因是SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．（用离子方程式表示）
②SiO2可用于制备有机反应重要还原剂NaBH4，有挂反应如下，请配平
1Na2B4O7+16Na+7SiO2+8H2═4NaBH4+7Na2SiO3．
（4）锗也是重要的碳族元素，锗酸钠的组成比较复杂，为了测定某锗酸钠的组成，分别测定了该锗酸钠中钠和锗的质量分数分别为16.94%、53.68%，则该锗酸钠的化学式为Na2Ce2O5．将该锗酸钠加入足量的稀盐酸，可制得难溶于水的锗酸（H2CeO3），写出该反应的化学方程式：Na2Ce2O5+2HCl+H2O=2H2CeO3↓+2NaCl．
7．烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量．O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O3（g）═NO2（g）+O2（g）△H=-200.9kJ•mol-1
NO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═NO2（g）△H=-58.2kJ•mol-1
SO2（g）+O3（g）═SO3（g）+O2（g）△H=-241.6kJ•mol-1
（1）反应3NO（g）+O3（g）═3NO2（g）的△H=-317.3mol•L-1．
（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO2）和n（SO2）随反应前n（O3）：n（NO）的变化见下图．
①当n（O3）：n（NO）＞1时，反应后NO2的物质的量减少，其原因是O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物．
②增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是SO2与O3的反应速率慢．
（3）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO32-将NO2转化为NO2-，其离子方程式为：SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O．
（4）CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液，达到平衡后溶液中c（SO32-）=$\frac{{K}_{sp}（CaS{O}_{3}）}{{K}_{sp}（CaS{O}_{4}）}×c（S{{O}_{4}}^{2-}）$[用c（SO42-）、Ksp（CaSO3）和Ksp（CaSO4）表示]；CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率，其主要原因是CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32-的浓度增大，加快SO32-与NO2的反应速率．
14．硫及其化合物有广泛应用．
（1）硫酸生产过程中涉及以下反应．已知25℃、l0l kPa时：
①2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）═2H2SO4（l）△H=-457kJ/mol
②SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（l）△H=-130kJ/mol
则SO2催化氧化为SO3（g）的热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）△H=-197kJ/mol．
（2）对于SO3催化氧化为SO3的反应．
①甲图是SO2（g）和SO3（g）的浓度随时间的变化情况．反应从开始到达到平衡时，用O2表示的平均反应速率为0.0375mol/（L•min）．

②在一容积可变的密闭容器中充入20mol SO2（g）和l0mol O2（g），O2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图乙所示．则P1与P2的大小关系是P1＜ P2（填＞、=或＜）；A、B、C三点的平衡常数大小关系为KB＞KA=KC（用KA、KB、KC和＞、=、＜表示），理由是该反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，ABC三点的温度为B＜A=C．
（3）工业生成硫酸过程中，通常用氨水吸收尾气．
①如果在25℃时，相同物质的量的SO2与NH3溶于水，发生反应的离子方程式为SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3-，所得溶液中c（H+）-c（OH-）=CD（填序号）．
A．c（SO32-）-c（H2SO3）                  B．c（HSO3-）+c（SO32-）-c（NH4+）
C．c（SO32-）+c（NH3?H2O）-c（H2SO3）        D．c（HSO3-）+2c（SO32-）-c（NH4+）
②已知在25℃时NH3•H2O、H2SO3电离平衡常数如表，则上述所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（NH4+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）．
NH3•H2OH2SO3
电离平衡常数（mol/L）1.7×10-5Ka1Ka2
1.54×10-21.02×10-7
4．我国采用长征三号甲运载火箭成功发射了“嫦娥一号”卫星．肼（N2H4）是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，反应生成N2和水蒸气．已知：
N2（g）+2O2（g）═N2O4（g）△H=+8.7kJ/mol
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ/mol
下列表示肼和N2O4反应的热化学方程式，正确的是（　　）
A．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1076.7 kJ/mol
B．N2H4（g）+$\frac{1}{2}$N2O4（g）═$\frac{3}{2}$N2（g）+2H2O（g）△H=-542.7 kJ/mol
C．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-542.7 kJ/mol
D．2N2H4（g）+N2O4（g）═3N2（g）+4H2O（l）△H=-1059.3 kJ/mol
11．工业上用软锰矿（主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al等） 制备MnSO4•H2O 的一种工艺流程如下：

已知：浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+等，浸出过程中发生的主要反应化学方程式为：MnO2+SO2=MnSO4．
回答下列问题：
（1）物质X最好选用b．
a．盐酸b．硫酸c．硝酸
（2）酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示，为提高SO2的吸收效率，酸浸适宜的条件是pH控制在3左右，温度控制在40℃左右．

（3）流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O．
（4）加入石灰浆调节pH，可将氧化后的浸出液中Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去．检验Fe3+是否除尽的最佳方法是取上层清液少许，向其中滴加少许KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则Fe3+除尽．
（5）用MnSO4可测定水中溶解氧，方法是：取100mL 水样，迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞上塞子、振荡，使之充分反应；打开塞子，迅速加入适量的稀硫酸，此时有I2生成；再用5.00×10-3mol•L-1Na2S2O3溶液和I2反应，当消耗Na2S2O3溶液 12.0mL时反应完全．有关化学反应方程式如下：
①2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（反应很快）；
②MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；
③I2+2S2O32-=S4O62-+2I-．
计算水样中溶解氧的浓度（以mg•L-1为单位），写出计算过程．由题意可知n（S2O32-）=5.00×10-3mol•L-1 ×12.0 mL=6.00×10-5 mol，根据反应①2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2（反应很快）；②MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；③I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，可得关系式：
O2 ～4 S2O32-，
1 mol 4 mol
n（O2） 6.00×10-5 mol
n（O2）=1.50×10-5 mol
所以水样中溶解氧的浓度=1.50×10-5 mol×32 g•mol-1÷100mL=4.80 mg•L-1，
答：水样中溶解氧的浓度为4.80 mg•L-1
8．已知，在25℃、101 kPa时：
①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
下列判断不正确的是（　　）
A．6 g碳完全燃烧时放出热量196.8 kJ
B．CO的燃烧热△H=-283.0 kJ/mol
C．H2的燃烧热△H=-241.8 kJ/mol
D．制备水煤气的反应热△H=+131.3 kJ/mol
9．如图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是（　　）
选项气体试剂现象结论
ANO紫色石蕊试液溶液变红NO与水反应生成硝酸
BCl2KI淀粉溶液溶液变蓝Cl2有氧化性
CSO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有漂白性
DNH3酚酞试剂溶液变红NH3有碱性
A．AB．BC．CD．D

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