1、填空题 按要求作答:
(1)FeCl3水溶液呈酸性,原因是(用离子方程式表示):______,实验室配制FeCl3溶液的方法是______.
(2)泡沫灭火剂中装有Al2(SO4)3溶液、NaHCO3溶液及起泡剂.写出使用时发生反应的离子方程式:______.
(3)火箭发射时可用肼(N2H4)为燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气.已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g),△H=+67.7KJ?mol-1;N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O?(g),△H=-534KJ?mol-1
则N2H4和NO2反应的热化学方程式为______.
(4)常温下,设pH?均为6的H2SO4和A12(SO4)3溶液中由水电离出的c(H+)分别为c1、c2,则
=______.
(5)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL与PH=1的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液体积变化忽略不计).若所得混合溶液PH=12,则a:b=______.
参考答案:(1)Fe3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,配制溶液时,可加入盐酸抑制FeCl3水解,防止生成沉淀而导致溶液变浑浊;
故答案为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;配制溶液时,可加入盐酸抑制FeCl3水解,防止生成沉淀而导致溶液变浑浊;
(1)Al2(SO4)3溶液水解成酸性,NaHCO3溶液水解成碱性,二者发生互促水解生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g),△H=+67.7KJ?mol-1;②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O (g),△H=-534KJ?mol-1
依据盖斯定律,②×2-①得到:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135,7KJ/mol;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135,7KJ/mol;
(4)常温下,水溶液中存在离子积常数,[H+]?[OH-]=10-14;pH 均为6的H2SO4和溶液中由水电离出的氢离子浓度C1=10-8mol/L;A12(SO4)3溶液中,铝离子水解生成氢氧化铝和盐酸,由水电离出的C2=10-6mol/L;则C1C2=10-810-6=1100;
故答案为:1:100;
(5)常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液aL,溶液中氢氧根离子物质的量=10-1mol/L×aL=0.1amol;PH=1的H2SO4溶液bL中含氢离子物质的量=0.1mol/L×bL=0.1bmol;混合后溶液体积变化忽略不计,溶液体积为(a+b)L;混合溶液中氢氧根离子浓度=10-2mol/L;所以得到0.1a-0.1ba+bmol/L=10-2mol/L;计算得到a:b=11:9,
故答案为:11:9.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 已知热化学反应方程式:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH1=-483.6 kJ/mol则对于热化学方程式:
2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH2 下列说法正确的是
[? ]
A.热化学方程式中化学计量数表示分子个数
B.该反应的ΔH2=+483.6 kJ/mol
C.|ΔH2|<|ΔH1|
D.|ΔH2|>|ΔH1|
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 SO2和NOx在化学工业上有重要用途,也是大气污染的主要来源,开发和利用并重,预防和治理并举是当前工业上和环境保护领域研究的主要课题之一。
(1)在接触法制硫酸的过程中,发生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反应,某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图所示,根据图示回答下列问题:
①平衡状态由A到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②将2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密闭容器中,若40s后反应达到平衡,此时体系总压强为0.10MPa,这一段时间内SO2的平均反应速率为 。
该反应的平衡常数为 。
(2)用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如:CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
取标准状况下4.48LCH4并使之完全反应:
①若将NO2还原至N2,整个过程中转移电子的物质的量为 ;
②若还原NO2和NO的混合物,放出的总热量Q的取值范围是 。
参考答案:(1)①=;(1分)②0.0040mol·L-1·s-1,800L·mol-1;(共4分,各2分,无单位或错误扣1分)(2)①1.6mol(2分,无单位扣1分)②173.4kJ<Q<232kJ(3分)
本题解析:(1)平衡常数只受温度的影响,温度不变,则压强不变,平衡状态由A变到B时,则k(A)=k(B);(2)由图象知,体系总压强为0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.8,则
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始:2.0mol 1.0mol 0
转化:1.6mol 0.8mol 1.6mol
平衡:0.4mol 0.2mol 1.6mol
则平衡时:c(SO2)=0.04mol/L,c(O2)=0.02mol/L,c(SO3)=0.16mol/L,SO2的平均反应速率为1.6mol/10L/40s=0.0040mol·L-1·s-1,K=c(SO3)2/c(SO2)2·c(O2)=(0.16)2/(0.04)2×0.02=800;(2)①CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H="-1160kJ/mol" 利用盖斯定律将①+②/2可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ/moln(CH4)=4.48L/22.4L/mol=0.2mol,整个过程中转移的电子总数为:0.20mol×8=1.60mol,放出的热量为:0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ。②上述可知,若反应物中全部是为二氧化氮,放出的热量为173.4kJ。根据盖斯定律可据算出若全部为一氧化氮放出热量为232kJ,故放出的热量范围是173.4kJ<Q<232kJ。
考点:盖斯定律,化学平衡常数,化学平衡。
本题难度:困难
4、填空题 为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式_________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
已知反应N2+3H2NH3 △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值为____________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变: △H=________。
参考答案:(1)2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452.8kJ·mol-1
(2)-93
(3)+226.7kJ·mol-1
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 “温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有 (填字母)。
a.采用节能技术,减少化石燃料的用量 b.鼓励乘坐公交车出行,倡导低碳生活
c.利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
(2)一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g) △Hl="+1411.0" kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g) △H2="+1366.8" kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是 。
(3)在一定条件下,6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
参考答案:(1)abc(2分)(2)C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H="-44.2" kJ/mol(2分)
(3)①增大(2分)②放(2分)
本题解析:(1)a.采用节能技术能减少化石燃料的使用,减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放,正确;b.化石燃料燃烧产物是二氧化碳,减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放,正确;c.利用太阳能、风能能减少化石燃料的使用,化石燃料燃烧产物是二氧化碳,减少化石燃料的使用就减少了二氧化碳的排放,正确;故选abc。
(2)2CO2(g)+2H2O(l)
本题难度:困难