1、填空题 (5分)已知下列反应的反应热为
①CH3COOH(l)+2O2(g) = 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ/mol
②H2(g)+O2(g) = H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
(1)已知1.2 g固体C充分燃烧生成CO2放出热量为39.35 kJ,请写出C的燃烧热化学方程式(碳的燃烧热用ΔH3表示): ;
(2)计算反应:2C(s)+2H2(g)+O2(g) = CH3COOH(l)的反应热ΔH。(要有计算过程)
2、简答题 现已确认,CO、SO2和NOx的排放是造成大气污染的重要原因.
(1)用CO2和氢气合成CH3OH具有重要意义,既可以解决环境问题,还可解决能源危机.已知CH3OH具有重要意义,既可以解决环境问题,还可解决能源危机.已知CH3OH、H2的燃烧热分别为-726.5kJ/mol、-285.8kJ/mol,写出工业上用CO2和H2合成CH3OH的热化学方程式:______.
(2)用铂作电极,一极通入空气,一极通入CH3OH(l),与KOH溶液可组成燃料电池,其负极反应式为______.溶液中的阴离子向______极定向移动.
(3)如图是一个电化学装置示意图,用CH3OH-空气燃料电池作此装置的电源.
①如果A为粗铜,B为纯铜,C为CuSO4溶液.该原理的工业生产意义是______.
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是AgNO3溶液.通电后,若B极增重10.8g,该燃料电池理论上消耗______mol甲醇.(计算
结果保留两位有效数字)
(4)常温下向1L、0.2mol/L?NaOH溶液中通入4.48L(标准状况)的SO2(忽略混合后溶液体积的变化),若测得溶液的pH<7,则溶液中c(SO32-)_______c(H2SO3)(填“>”、“<”、或“=”).有关该溶液中离子浓度关系的判断正确的是______(填字母编号).
A.c(SO32-)十c(OH-)+c(HSO3-)=c(Na+)+c(H+)
B.c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)=0.2mol/L
C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)十c(OH-)
D.c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(OH-)
3、填空题 (4分)(1)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率很慢,有时还很不完全,测定反应热有时很困难,因此常用盖斯定律进行计算得到相应数据。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ·mol-1
P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) △H=-738.5kJ·mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________________。
(2)已知:① C(s)+O2(g)=CO2(g); DH=—393.5 kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); DH=-566 kJ·mol-1
③ TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g); DH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的DH= 。
4、填空题 铝是最常见的金属之一。
(1)浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器的原因是 。
(2)纳米铝主要应用于火箭推进剂。工业上利用无水氯化铝与氢化铝锂(LiAlH4)在有机溶剂中反应制得纳米铝,化学方程式如下:3LiAlH4+AlCl3="4Al" + 3LiCl + 6H2↑
该反应的氧化剂为 。
(3)氢化铝钠(NaAlH4)是一种重要的储氢材料,已知:
NaAlH4(s)=Na3AlH6 (s)+ Al (s) + H2(g) ΔH=+ 37 kJ·molˉ1
Na3AlH6(s)="3NaH(s)+" Al (s) + H2(g) ΔH=+ 70.5 kJ·molˉ1
则NaAlH4(s)=" NaH(s)" + Al (s) +H2(g) ΔH= 。
(4)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式 存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如右图所示,电池总反应如下:
2Al+3HO2-+3H2O =2[Al(OH) 4]-+OH-
①正极反应式为 。
②与普通锌锰干电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,Al-H2O2燃料电池的理论放电量约为普通锌锰干电池的______倍。
③Al电极易被NaOH溶液化学腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的原因之一。反应的离子方程式为 。
5、填空题 (15分)(一)尿素又称碳酰胺,是含氮量最高的氮肥,工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1=" -330.0" kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2=" +" 226.3 kJ·mol-1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= mol/(L·min)。
③当反应在一定条件下达到平衡,若在恒温、恒容下再充入一定量气体He,则CO(NH2)2(l)的质量_______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(二)氨是制备尿素的原料,氨气溶于水得到氨水,在25℃下,将a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________。
(三)氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)在25℃,101KPa条件下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(2)氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C(s)+ H2O(g) CO(g)+H2(g),在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H2O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。
A.容器内的压强不变
B.消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等
C.混合气的密度不变
D.单位时间有n个H—O键断裂的同时有n个H—H键断裂