1、填空题 已知反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;
反应②CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反应③Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃
| 500
| 700
| 900
|
K
| 1.00
| 1.47
| 2.40
|
(1)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为 。(2)反应①为 (选填“吸热”或“放热”)反应。(3)700 ℃时反应①达到平衡状态,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。A.缩小反应器体积 B.通入CO2
C.温度升高到900 ℃ D.使用合适的催化剂
E.增加Fe的量
(4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中v为速率,φ为混合物中CO含量,T为温度且T1>T2)。

(5)由反应①和②可求得,反应2Fe(s)+O2(g)
2FeO(s)的ΔH= 。
(6)请运用盖斯定律写出Fe(固体)被O2(气体)氧化得到Fe2O3(固体)的热化学方程式: 。
参考答案:(1)1 mol·L-1 (2)吸热 (3)BC (4)A
(5)2(a+b) kJ·mol-1(6)2Fe(s)+3/2O2(g)
Fe2O3(s)ΔH="(3b-c)" kJ·mol-1
本题解析:(1)(2)依据反应①,可写出该反应的化学平衡常数表达式K=
,从表中数据观察到:K值随温度升高而增大,说明正反应为吸热反应。在500 ℃时,假设CO2转化了x mol·L-1,达到平衡状态时,有下式成立:K=
=1.00,解得x=1,即平衡时CO的浓度为1 mol·L-1。
(3)中,700 ℃时反应①达到平衡,要使该平衡向右移动,可以升高体系温度、增大反应物浓度(通入CO2),注意不要错选选项E,因为反应物Fe是固体,改变固体或纯液体的量对平衡无影响。
(4)中,图像A是温度改变对反应速率的影响,由于反应①的正反应是吸热反应,所以升高温度,正逆反应速率均增大,但正反应速率增大的幅度大,故A正确。图像B是温度改变对混合物中CO含量的影响,温度较低时反应不进行,随着温度升高混合物中CO的含量逐渐增大,不会减小,故B错误。图像C中T1>T2,温度升高平衡向右移动,则CO的含量高,故C错误。
(5)中,由反应①和②,进行如下处理:①+②,得到:
Fe(s)+O2(g)
FeO(s) ΔH="(a+b)" kJ·mol-1,
故反应2Fe(s)+O2(g)
2FeO(s)的ΔH="2(a+b)" kJ·mol-1。
(6)中,由反应③和②,进行如下处理:③-②×3,得到:
Fe2O3(s)
2Fe(s)+O2(g) ΔH="(c-3b)" kJ·mol-1,
所以Fe固体被O2氧化得到Fe2O3固体的热化学方程式为:
2Fe(s)+O2(g)
Fe2O3(s) ΔH="(3b-c)" kJ·mol-1。
本题难度:困难
2、填空题 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。

根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________
(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_________,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______
△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)
参考答案:(1)P(s)+Cl2(g)==PCl3(g);△H=-306kJ·mol-1
(2)PCl5(g)==PCl3(g)+Cl2(g);△H=+93kJ·mol-1
(3)-399kJ·mol-1;等于
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知:①CH3CH2OH(l) +3 O2 (g) = 2CO2(g) +3H2O(l) △H=-1366.8 kJ/ mol
②2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O(l) △H=" -571.6" kJ/ mol
(1)写出由CO2和H2 反应合成CH3CH2OH (l)和H2O(l)的热化学方程式 。
(2)碱性乙醇燃料电池易储存,易推广,对环境污染小,具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中,使用铂作电极,KOH溶液做电解质溶液。请写出该燃料电池负极上的电极反应式为 。
(3)用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图:

该装置中发生电解反应的方程式为 ;在铁棒附近观察到的现象是 ;当阴极产生448 mL气体(体积在标准状况下测得)时,停止电解,将电解后的溶液混合均匀,溶液的pH为 。(不考虑气体的溶解及溶液体积的变化)
参考答案:(1)2CO2 (g) + 6H2 (g) = CH3CH2OH(l) + 6H2O(l) △H=" -348" kJ/ mol (2分)
(2)CH3CH2OH
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂.
(1)液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为aKJ,试写出该反应的热化学方程式______.
(2)在实验室中,用N2H4?H2O与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114~116℃的馏分即为无水肼.
①在蒸馏过程中不需要的仪器是______(填序号字母).
A.酒精灯 B.长直玻璃导管 C.锥形瓶D.冷凝管
E.牛角管(接液管) F.蒸馏烧瓶 G.酸式滴定管
②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是______.
(3)肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀.若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为______g.
(4)磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO?Fe2O3.某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质).探究过程如下:
提出假设:假设1.黑色粉末是CuO;假设2.黑色粉末是Fe3O4;
假设3.______.
设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂.
①若假设1成立,则实验现象是______.
②若所得溶液显血红色,则假设______成立.
③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生______的现象,则假设3成立.
有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显.
查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3?H2O═Cu(NH3)42++4H2O.
④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生______现象;若产生______现象,则假设3成立.
参考答案:(1)N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) Q
1gaKJ
64g 64aKJ
所以该反应的热化学方程式为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ?mol-1,
故答案为:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H1=-64a kJ?mol-1;
(2)蒸馏实验用到的仪器有:酒精灯,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝器,长导管,牛角管,烧杯.
在蒸馏过程中不需要的仪器是长直玻璃导管、酸式滴定管;
除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是温度计;
故答案为:①BG; ②温度计;
(3)因Fe3O4可以写成FeO?Fe2O3,可知1个Fe3O4中有2个铁为+3价,1个铁为+2价,所以由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,则每生成1mol Fe3O4,转移电子的物质的量为1mol;
因由Fe2O3形成一个Fe3O4得到1个电子,1个N2H4(肼)转变成N2得到4个电子,根据电子得失守恒:n(Fe3O4)×1=n(N2H4)×4,所以n(N2H4)=0.25mol,则m(N2H4)=0.25mol×32g/mol=8g,
故答案为:8;
(4)该物质是黑色固体,也可能既含有CuO又含有Fe3O4黑色粉末,是CuO和Fe3O4的混合物;
故答案为:黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物;
①硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,硫酸铜溶液显蓝色,若假设1成立,实验现象为:溶液显蓝色,
故答案为:溶液显蓝色;
②三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物,所以如果所得溶液显血红色,证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4,所以假设2或3都有可能,
故答案为:2或3;
③铁粉与铜离子发生反应:2Cu2++Fe=3Fe2++Cu,所以如果产生红色物质,证明溶液中存在铜离子,则黑色固体中含有CuO
,故假设3正确;
故答案为:有红色固体析出;
④如果假设2成立,则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子,加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀;铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3?H2O═Cu(NH3)42++4H2O,盐酸变为深蓝色,
故答案为:红褐色沉淀;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 现有如下三个热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
下列关于它们的表述正确的是
[? ]
A.它们都是吸热反应
B.a,b和c均为正值
C.a=b
D.2b=c
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单