题目内容

20.随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视.
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑; 
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0;①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0;②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0,③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0.④
则途径Ⅰ放出的热量等于(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量.
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,已知反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度/
(mol•L-1)
0.440.60.6
比较此时正、逆反应速率的大小:v正>v逆(填“>”“<”或“=”).
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
化学键N≡NF-FN-F
键能/kJ•mol-1941.7154.8283.0
则反应N2(g)+3F2(g)═2NF3(g)的△H=-291.9KJ•mol-1
(5)25℃、101kPa时,已知:
2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H1
Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)═4HCl(g)+O2(g)△H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是A
A.△H3=△H1+2△H2    B.△H3=△H1+△H2 C.△H3=△H1-2△H2          D.△H3=△H1-△H2
(6)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ•mol-1,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ•mol-1,
则O3转化为O2的热化学方程式为2O3(g)═3O2(g)△H=-285kJ/mol.

分析 (1)C能将CuO中的铜置换出来;
(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关;
(3)依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向;
(4)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能;
(5)①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1;
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2 ;
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3;
则反应③=①+2×②,由盖斯定律计算;
(6)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=-235.8kJ•mol-1,
Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol-1,
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),以此计算反应热.

解答 解:(1)C能将CuO中的铜置换出来,生成铜和CO,故化学方程式为C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑,故答案为:C+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu+CO↑;
(2)根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量;
故答案为:等于;
(3)该反应的浓度商=$\frac{c(CH{\;}_{3}OCH{\;}_{3})•c(H{\;}_{2}O)}{c{\;}^{2}(CH{\;}_{3}OH)}$=$\frac{0.6×0.6}{0.44{\;}^{2}}$=1.86<400,故反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
(4)因为反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,所以反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)△H=(941.7+3×154.8-283.0×6)KJ•mol-1=-291.9KJ•mol-1,故答案为:-291.9KJ•mol-1;
(5)①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1;
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H2 ;
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3;
则反应③=①+2×②,由盖斯定律可知,△H3=△H1+2△H2,故选:A;
(6)Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s),△H=-235.8kJ•mol-1,
Ⅱ、2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g),△H=+62.2kJ•mol-1,
根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到,2O3(g)═3O2(g),则反应热△H=(-235.8kJ•mol-1)×2+(+62.2kJ•mol-1)×3=-285kJ/mol,
故答案为:2O3(g)═3O2(g)△H=-285kJ/mol.

点评 本题考查较综合,涉及热化学反应方程式、盖斯定律的应用,侧重反应原理的考查,注重知识的迁移应用,题目难度中等.

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12.SnSO4用于合金、马口铁、汽缸活塞、钢丝等酸性电镀,电子器件的光亮镀锡等.另外,还用于铝合金制品涂层氧化着色,印染工业用作媒染剂,有机溶液中双氧水去除剂等.工业上SnSO4的制备路线如图:

已知:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡.
回答下列问题:
(1)锡原子的核外电子数为50,与碳元素同主族,锡元素在周期表中的位置是第5周期ⅣA族.
(2)操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤.
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因:SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+的水解.
(4)加入锡粉的作用有两个:①调节溶液pH,②防止Sn2+被氧化.
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取1.360g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol•L-1K2Cr2O7溶液33.00mL,则锡粉中锡的质量分数是86.6%.(保留一位小数)

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