2019-2020年高三化學(xué)上學(xué)期期末專題匯編 化學(xué)計算.doc
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2019-2020年高三化學(xué)上學(xué)期期末專題匯編 化學(xué)計算 1.(xx屆山東臨沂)下列各組物質(zhì)在一定條件下反應(yīng),產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氣體時,消耗酸的物質(zhì)的量最少的是 ( ) A. 二氧化錳與濃鹽酸 B. 碳與濃硝酸 C. 鐵與稀硫酸 D. 銅與稀硝酸 2.(xx屆山東棗莊一中)鎂是海水中含量較多的金屬,鎂合金及其鎂的化合物用途非常廣泛. (1)Mg2Ni是一種儲氫合金,已知: Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)△H1=﹣74.5kJ?mol﹣1 Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)△H2=﹣64.4kJ?mol﹣l 則:Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3= . (2)某科研小組用水氯鎂石(主要成分為MgCl2?6H2O)制備金屬鎂工藝的關(guān)鍵流程如圖1: 科研小組將MgCl2?6H2O在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖2(TG表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)). ①圖中AB線段為“一段脫水”,試確定B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式 ?。粓D中BC線段為“二段脫水”,在實(shí)驗(yàn)中通入H2和Cl2燃燒產(chǎn)物的目的是 ?。? ②該工藝中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 ?。? (3)CH3MgCl是一種重要的有機(jī)合成劑,其中鎂的化合價是 ,該化合物水解時生成甲烷、氯化鎂和氫氧化鎂,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ?。? (4)儲氫材料Mg(AIH4)2在110~200℃的反應(yīng)為:Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2↑;每轉(zhuǎn)移3mol電子生成Al的質(zhì)量為 ?。? (5)“鎂次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖3所示,該電池的正極反應(yīng)式為 ?。? 3.(xx屆山東棗莊五中)在常溫常壓下,向100mL CH4和Ar的混合氣體中通入400mL O2,點(diǎn)燃使其完全反應(yīng),最后在相同條件下得到干燥氣體450mL,則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 ( ) A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 4.(xx屆山東棗莊滕州二中)在常溫常壓下,向100mL CH4和Ar的混合氣體中通入400mL O2,點(diǎn)燃使其完全反應(yīng),最后在相同條件下得到干燥氣體450mL,則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 ( ) A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 5.(xx屆山東青島)NO2、NH3和O2組成的混合氣體,在一定條件下恰好完全反應(yīng),生成物中有N2和H2O,則原混合氣體中NO2、NH3和O2的體積之比可能是 ( ) A. 2:4:1 B. 1:1:1 C. 2:1:2 D. 1:4:3 6.(xx屆山東煙臺萊州一中)足量的鋁與20mL1.0mol?L﹣1的下列物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生氣體物質(zhì)的量最少的是 ( ) A. 氫氧化鈉溶液 B. 稀硫酸 C. 鹽酸 D. 稀硝酸 二、填空題(每題分,計分) 7.(xx屆山東德州)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題 (1)250℃時,以鎳合金為催化劑,向4L容器中通人6mol CO2、6molCH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表: 物質(zhì) CH4 CO2 CO H2 體積分?jǐn)?shù) 0.1 0.1 0.4 0.4 ①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ?。? ②若再向容器中同時充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8.O molH2,則上述平衡向 (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動. (2)硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法,同時實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化,主要反應(yīng) 為:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=﹣41.8kJ?mol﹣1 ①已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣196.6kJ?mol﹣1 寫出NO和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式 ?。? ②一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充人NO2和SO2各1mol,5min達(dá)到平衡,此時容器中NO和NO2的濃度之比為3:1,則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是 ?。? (3)常溫下有濃度均為0.1mol?L﹣1的四種溶液:①、Na2CO3②NaHCO3、③HCl、④NH3.H2O. ①有人稱溶液①是油污的“清道夫”,原因是 (用離子方程式解釋) ②上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椤 。? ③向④中加入少量氯化銨固體,此時的值 (填“增大”“減小”或“不變”). ④若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積 ?、艿捏w積(填“大于”小于”或“等于”) ⑤將10mL溶液③加水稀釋至100mL,則此時溶液中由水電離出的c(H+)= . 8.(xx屆山東德州)碳和氮的許多化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用. (1)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸所需要的一氧化氮常用氨氣來制備,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2].已知: ①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣l59.5kJ?mol﹣1 ②NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ?mol﹣1 寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 (3)以氨氣代替氫氣研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點(diǎn),已知氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2mol?L﹣1的KOH溶液,電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ??;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 (阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示). (4)用活性炭還原法可以處理氮氧化物.某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ?mol﹣1. 在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如表: 濃度(molL﹣1) 時間(Min) 0 10 20 30 40 50 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ??; ②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母編號). a.加入一定量的活性炭 b.通人一定量的NO c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑 ③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則Q 0(填“>”或“<”). 三、解答題(每題分,計分) 9.(xx屆山東青島)二甲醚是一種重要的清潔燃料.合成二甲醚是解決能源危機(jī)的研究方向之一. (1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3) 已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣90.7kJ?mol﹣1 2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ?mol﹣1 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ?mol﹣1 則反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)→CH3OC3(g)+3H2O(g)的△H= (2)已知在一定溫度下,以下三個反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1、K2、K3: C(s)+CO2(g)?2CO(g)K1 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)K2 C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)K3 則K1、K2、K3之間的關(guān)系是 (3)二甲醚(CH3OCH3)燃料電池可以提升能量利用率.利用二甲醚酸性介質(zhì)燃料電池電解100mL 1mo1?L﹣1的食鹽水(惰性電極),電解一段時間后,收集到標(biāo)況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變) ①二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 ?。? ②電解后溶液的pH= (4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92.4kJmol﹣1 已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉絕熱容器中進(jìn)行,測得數(shù)據(jù)如下表: 不同時間各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 0min 1min 2min 3min 4min N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00 H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00 NH3 0.00 0.20 n2 1.00 1.00 根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算: ①0min~1min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為 ②該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (保留兩位小數(shù)) ③反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2、NH3各1mol, 化學(xué)平衡向 (填“正向”、“逆向”或“不移動”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K (填“變大”“減小”或“不變”) (5)常溫下,將0.2mol?L﹣1HCOOH和0.1mol?L﹣1NaOH溶液等體積混合,所得溶液的pH<7,說明HCOOH的電離程度 HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).該溶液中[HCOOH]﹣[OH﹣]+[H+]= mol?L﹣1. 10.(xx屆山東臨沂)鐵、銅、鋁三種金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途. (1)基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為 (2)金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過氧化氫都不能反應(yīng),但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),其原因是 (3)Al3Cl.NH3和AlCl4﹣中均含有配位鍵.AlCl3.NH3中,提供空軌道的原子是 ??;AlCl4﹣中Al原子的雜化方式是 (4)金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則晶體鋁中原子的堆積方式為 ?。О袖X原子半徑為dcm,則晶體鋁的密度為 g.cm﹣3(用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值) 11.(xx屆山東棗莊)研究碳、氦、硫的化合物具有十分重要意義,請回答下列問題 (1)常溫下,恒容密閉的容器中,模擬甲烷消除氦氧化物(NO3)污染的化學(xué)反應(yīng)為: CH4(g)+4NO(g)?2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1K 1 CH4(g)+4NO2(g)?4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2K 2 則:4NO(g)?2NO2(g)+N2(g)反應(yīng)的△H= (用△H1和△H2表示),化學(xué)平衡常數(shù)K= (用K1和K2表示) (2)一定條件下,工業(yè)上以CH4和H2O(g)為原料制備氫氣,在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng): CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H>0測得如圖1所示的變化曲線,前5min內(nèi),v(H2)= ,10min時,改變的外界條件可能是(回答一種即可) (3)密閉容器中,加入amolCO和2amolH2,在催化作用下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ①若測得CO轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系曲線如圖2所示,則P1 P2(填“大于”、“等于”或“小于”) ②100℃、壓強(qiáng)為p2條件下,若CO轉(zhuǎn)化率為50%時,容器容積為1L,若向上述容器中在增加amolC O 和2amolH2,達(dá)到新平衡時,CO轉(zhuǎn)化率 50%(填“大于”、“等于”或“小于),平衡常數(shù)K= (4)25℃時,NaHSO3水溶液呈酸性,則NaHSO3溶液,溶液中離子濃度由大到小的排列順序?yàn)椤 ∪粝騈aHSO3溶液中通入Cl2,判定溶液中的變化,并說明理由 12.(xx屆山東臨沂)SO2、CO、NO都是常見的大氣污染物 (1)工業(yè)常用常用SO2除去CO,生成物為S和CO2 已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=akJ?mol﹣1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=2akJ?mol﹣1 則反應(yīng)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)的△H= kJ?mol﹣1 (2)在其他條件相同的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2S2(g)+O2(g)?2SO3(g)分別測得SO2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)和溫度下的變化曲線如圖1所示.則 ① A. B兩點(diǎn)對于的反應(yīng)速率vA vB(填“>”“<”或“=”) ② B. C兩點(diǎn)對于的化學(xué)平衡常數(shù):KB KC(填“>”“<”或“=”) (3)25℃時,用100mL0.1mol?L﹣1的NaOH溶液吸收SO2.當(dāng)溶液中c(Na+)=c(HSO3﹣)+2(SO32﹣)溶液呈 性(填“酸”、“堿”、或“中”)溶液中c(HSO3﹣)= mol?L﹣1 (4)已知:電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如圖2所示 ①陽極電極反應(yīng)式為 ②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A,則A的化學(xué)式為 . 13.(xx屆山東濰坊b卷)研究碳及其化合物的性質(zhì)對于科研、生產(chǎn)生活具有重要意義. (1)將1.8g木炭置于2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中完全燃燒,至反應(yīng)物耗盡,測得放出熱量30.65kJ,則反應(yīng)過程中共轉(zhuǎn)移電子 mol.已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣392.0kJ?mol﹣1綜合上述信息,請寫出CO完全燃燒的熱化學(xué)方程式 ?。? (2)CO可以合成工業(yè)用潔凈燃料甲醇,反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.T0℃時,向容積均為50mL密閉容器甲、乙中分別加入1mol CO和2mol H2,發(fā)生上述反應(yīng),其中乙為絕熱容器,反應(yīng)過程中測得甲容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化曲線如圖所示: ①下列描述中能說明甲容器中的反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 (填序號). a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.CO與CH3OH的體積比不再改變 c.化學(xué)平衡常數(shù)K的值不再變化 d.CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 ②0﹣8分鐘內(nèi),甲中v(H2)= mol?L﹣1?min﹣1;達(dá)到平衡后,甲中CO的轉(zhuǎn)化率 (填寫“大于”、“小于”或“等于”)乙中CO的轉(zhuǎn)化率. 14.(xx屆山東濰坊a卷)研究碳及其化合物的性質(zhì)對于科研、生產(chǎn)生活具有重要意義. (1)將1.8g木炭置于2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中充分燃燒,至反應(yīng)物耗盡,測得放出熱量30.65kJ,則反應(yīng)過程中共轉(zhuǎn)移電子 mol.已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣392.0kJ.mol﹣1綜合上述信息,請寫出CO完全燃燒的熱化學(xué)方程式 ?。? (2)CO可以合成工業(yè)用潔凈燃料甲醇,反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.T0℃時,向容積均為50mL密閉容器甲、乙中分別加入1mol CO和2mol H2,發(fā)生上述反應(yīng),其中乙為絕熱容器,反應(yīng)過程中測得甲容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化曲線如圖所示: ①下列描述中能說明甲容器中的反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是 (填序號). a.2v正(H2)═v逆(CH3OH) b.CO與CH3OH的體積比不再改變 c.化學(xué)平衡常數(shù)K的值不再變化 d.CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 ②0~8分鐘內(nèi),甲中v(H2)= mol?L﹣1?min﹣1;達(dá)到平衡后,甲中CO的轉(zhuǎn)化率 (填寫“大于”、“小于”或“等于”)乙中CO的轉(zhuǎn)化率. 15.(xx屆山東煙臺萊州一中)天然氣的主要成分是甲烷,它是一種重要的燃料和基礎(chǔ)化工原料. (1)以甲烷和水為原料可制取甲醇. ①CH4(g)+H2O?CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ?mol﹣1 ②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣129.0kJ?mol﹣1 則CH4(g)+H2O?CH3OH(g)+H2(g)△H= kJ?mol﹣1 (2)用甲烷催化還原NOx為N2可消除氮氧化物的污染,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ?。? (3)一定條件下,反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)可以制取合成氨的原料氣H2.將1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入容積為100L的反應(yīng)室,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1.已知100℃時達(dá)到平衡所需的時間是5min,則用H2表示的反應(yīng)速率v(H2)= ;該溫度時的平衡常數(shù)K= ,該反應(yīng)的△H 0(填“<”、“>”或“=”). (4)某化學(xué)小組設(shè)計如圖2裝置進(jìn)行飽和NaCl溶液電解實(shí)驗(yàn). 請回答下列問題: 已知每個甲烷燃料電池中盛有1.0L2.0mol?L﹣1的KOH溶液.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)每個燃料電池的負(fù)極通入甲烷的體積均為33.6L,且反應(yīng)完全,則理論上電池溶液中c(K2CO3) c(KHCO3)(填“<”、“>”或“=”):最多能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況氯氣的體積為 L. 參考答案: 一、選擇題(每題分,計分) 1.(xx屆山東臨沂){關(guān)鍵字:山東期末}下列各組物質(zhì)在一定條件下反應(yīng),產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氣體時,消耗酸的物質(zhì)的量最少的是 ( ) A. 二氧化錳與濃鹽酸 B. 碳與濃硝酸 C. 鐵與稀硫酸 D. 銅與稀硝酸 【考點(diǎn)】化學(xué)方程式的有關(guān)計算. 【分析】 A. 二氧化錳與濃鹽酸為:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O B. 木炭與濃硝酸反應(yīng):C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O; C. Fe與稀硫酸反應(yīng):Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑; D. 銅與稀硝酸反應(yīng):3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; 假設(shè)生成氣體為1mol,根據(jù)方程式計算消耗酸的物質(zhì)的量,據(jù)此判斷. 【解答】解:假設(shè)生成氣體為1mol,則: A. 二氧化錳與濃鹽酸為:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,消耗HCl為1mol4=4mol; B. 木炭與濃硝酸反應(yīng):C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O,消耗硝酸為1mol=0.8mol; C. Fe與稀硫酸反應(yīng):Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,消耗硫酸為1mol; D. 銅與稀硝酸反應(yīng):3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,消耗硝酸為1mol=4mol; 所以產(chǎn)生等物質(zhì)的量的氣體時,消耗酸的物質(zhì)的量最少的是B, 故選: B. 【點(diǎn)評】本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計算,關(guān)鍵是正確書寫出各個反應(yīng)的化學(xué)方程式,題目難度不大. 2.(xx屆山東棗莊一中){關(guān)鍵字:山東期末}鎂是海水中含量較多的金屬,鎂合金及其鎂的化合物用途非常廣泛. (1)Mg2Ni是一種儲氫{章節(jié)目錄:[ID28]熱化學(xué)反應(yīng)的計算}合金,已知: Mg(s)+H2(g)=MgH2(S)△H1=﹣74.5kJ?mol﹣1 Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)△H2=﹣64.4kJ?mol﹣l 則:Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3= +84.6KJ/mol . (2)某科研小組用水氯鎂石(主要成分為MgCl2?6H2O)制備金屬鎂工藝的關(guān)鍵流程如圖1: 科研小組將MgCl2?6H2O在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如圖2(TG表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)). ①圖中AB線段為“一段脫水”,試確定B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式 MgCl2?2H2O??;圖中BC線段為“二段脫水”,在實(shí)驗(yàn)中通入H2和Cl2燃燒產(chǎn)物的目的是 抑制MgCl2的水解?。? ②該工藝中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 HCl,Cl2?。? (3)CH3MgCl是一種重要的有機(jī)合成劑,其中鎂的化合價是 +2 ,該化合物水解時生成甲烷、氯化鎂和氫氧化鎂,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑?。? (4)儲氫材料Mg(AIH4)2在110~200℃的反應(yīng)為:Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2↑;每轉(zhuǎn)移3mol電子生成Al的質(zhì)量為 27g?。? (5)“鎂次氯酸鹽”燃料電池的裝置如圖3所示,該電池的正極反應(yīng)式為 ClO﹣+2e﹣+H2O=Cl﹣+2OH﹣ . 【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算;原電池和電解池的工作原理. 【分析】(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式①M(fèi)g(s)+H2(g)=MgH2(S)△H1=﹣74.5kJ?mol﹣1;②Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)△H2=﹣64.4kJ?mol﹣l,利用蓋斯定律將②﹣2①得到反應(yīng)Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s),進(jìn)而計算反應(yīng)熱; (2)①圖中AB線段為“一段脫水”,設(shè)B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式為MgCl2?xH2O,根據(jù)=0.645,可計算確定B的化學(xué)式;二段脫水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解; ②制備金屬鎂工藝的關(guān)鍵流程分析,循環(huán)使用的物質(zhì)是加入后在反應(yīng)過程中有重新生成分析判斷; (3)根據(jù)化合價代數(shù)和為0判斷鎂的化合價,根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式; (4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2↑中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與產(chǎn)物的物質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行計算; (5)依據(jù)“鎂﹣次氯酸鹽”燃料電池的裝置圖中所示,原電池的正極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng),元素的化合價降低,根據(jù)圖示可知,正極上是ClO﹣?zhàn)優(yōu)镃l﹣,據(jù)此寫出正極反應(yīng)式. 【解答】解:(1)①M(fèi)g(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=﹣74.5kJ?mol﹣1 ②Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=﹣64.4kJ?mol﹣1 Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3 由蓋斯定律②﹣2①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=﹣64.4KJ/mol﹣2(﹣74.5KJ/mol)=+84.6KJ/mol,則△H3=+84.6KJ/mol, 故答案為:+84.6KJ/mol; (2)①圖中AB線段為“一段脫水”,設(shè)B點(diǎn)對應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式為MgCl2?xH2O,根據(jù)=0.645,計算得x=2,所以B的化學(xué)式為MgCl2?2H2O;二段脫水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解, 故答案為:MgCl2?2H2O;抑制MgCl2的水解; ②制備金屬鎂工藝的關(guān)鍵流程分析,循環(huán)使用的物質(zhì)是加入后在反應(yīng)過程中有重新生成的物質(zhì),分析可知是氯氣和氯化氫, 故答案為:HCl,Cl2; (3)根據(jù)CH3MgCl中各元素化合價代數(shù)和為0可知鎂的化合價為+2價,CH3MgCl水解時生成甲烷、氯化鎂和氫氧化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑, 故答案為:+2;2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑; (4)儲氫材料Mg(AlH4)2在110℃﹣200℃的反應(yīng)為:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑,反應(yīng)中生成2molAl轉(zhuǎn)移電子6mol,所以每轉(zhuǎn)移3mol電子生成Al的物質(zhì)的量為1mol,即質(zhì)量為27g, 故答案為:27g; (5)“鎂﹣次氯酸鹽”燃料電池的裝置圖中微粒變化分析可知,ClO﹣在正極放電,生成Cl﹣,結(jié)合堿性的環(huán)境,可寫出正極反應(yīng)式:ClO﹣+2e﹣+H2O=Cl﹣+2OH﹣, 故答案為:ClO﹣+2e﹣+H2O=Cl﹣+2OH﹣. 【點(diǎn)評】本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法,物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)的分析判斷,原電池原理和電極原理的分析應(yīng)用,圖象分析能力,掌握基礎(chǔ)知識是關(guān)鍵,題目難度中等. 3.(xx屆山東棗莊五中){關(guān)鍵字:山東期末}在常溫常壓下,向100mL CH4和Ar的混合氣體中通入400mL O2,點(diǎn)燃使其完全反應(yīng),最后在相同條件下得到干燥氣體450mL,則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 ( ) A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 【考點(diǎn)】有關(guān)混合物反應(yīng)的計算. 【專題】計算題. 【分析】甲烷反應(yīng)的方程式為:CH4+2O2→CO2+2H2O,Ar為惰性氣體,不參與反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)前后的氣體體積的變化用差量法計算出甲烷的體積,再計算出反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比. 【解答】解:設(shè)原混合氣體中含有xmlCH4,反應(yīng)的方程式為CH4+2O2→CO2+2H2O,利用差量法計算: CH4+2O2→CO2+2H2O△V 1212 x 2x x 2x 則:2x=(100mL+400mL)﹣450mL=50mL, 解得:x=25mL, 所以混合氣體中Ar的體積為:V(Ar)=100mL﹣25mL=75mL, 相同條件下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比, 則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為:n(CH4):n(Ar)=V(CH4):V(Ar)=25mL:75mL=1:3, 故選 B. 【點(diǎn)評】本題考查混合氣體的計算,題目難度不大,注意分析反應(yīng)中的體積變化,溶解利用差量法進(jìn)行計算,明確反應(yīng)原理為解答本題的關(guān)鍵. 4.(xx屆山東棗莊滕州二中){關(guān)鍵字:山東期末}在常溫常壓下,向100mL CH4和Ar的混合氣體中通入400mL O2,點(diǎn)燃使其完全反應(yīng),最后在相同條件下得到干燥氣體450mL,則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 ( ) A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 【考點(diǎn)】有關(guān)混合物反應(yīng)的計算. 【專題】計算題. 【分析】甲烷反應(yīng)的方程式為:CH4+2O2→CO2+2H2O,Ar為惰性氣體,不參與反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)前后的氣體體積的變化用差量法計算出甲烷的體積,再計算出反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比. 【解答】解:設(shè)原混合氣體中含有xmlCH4,反應(yīng)的方程式為CH4+2O2→CO2+2H2O,利用差量法計算: CH4+2O2→CO2+2H2O△V 1212 x 2x x 2x 則:2x=(100mL+400mL)﹣450mL=50mL, 解得:x=25mL, 所以混合氣體中Ar的體積為:V(Ar)=100mL﹣25mL=75mL, 相同條件下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比, 則反應(yīng)前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為:n(CH4):n(Ar)=V(CH4):V(Ar)=25mL:75mL=1:3, 故選 B. 【點(diǎn)評】本題考查混合氣體的計算,題目難度不大,注意分析反應(yīng)中的體積變化,溶解利用差量法進(jìn)行計算,明確反應(yīng)原理為解答本題的關(guān)鍵. 5.(xx屆山東青島){關(guān)鍵字:山東期末}NO2、NH3和O2組成的混合氣體,在一定條件下恰好完全反應(yīng),生成物中有N2和H2O,則原混合氣體中NO2、NH3和O2的體積之比可能是 ( ) A. 2:4:1 B. 1:1:1 C. 2:1:2 D. 1:4:3 【考點(diǎn)】有關(guān)混合物反應(yīng)的計算. 【專題】計算題. 【分析】NO2、NH3和O2組成的混合氣體轉(zhuǎn)化成N2和H2O的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中化合價變化的總物質(zhì)的量一定相等; 相同條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,根據(jù)各選項(xiàng)中NO2、NH3和O2的體積之比計算出反應(yīng)中化合價變化,滿足化合價升降相等即可. 【解答】解:NO2被還原成N2,化合價降低(4﹣0)=4價,O2還原成H2O,化合價變化為:2[0﹣(﹣2)]=4價,NH3被氧化成N2,化合價升高[0﹣(﹣3)]=3價, 相同條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,氧化還原反應(yīng)中一定滿足化合價變化相等,然后對各選項(xiàng)中化合價變化進(jìn)行判斷, A. NO2、NH3和O2的體積比2:4:1,化合價升高:34=12,化合價降低:42+41=12,化合價變化相等,故A正確; B. NO2、NH3和O2的體積比1:1:1,化合價升高:31=3,化合價降低:41+41=8,化合價變化不相等,故B錯誤; C. NO2、NH3和O2的體積比2:1:2,化合價升高:31=3,化合價降低:42+42=16,化合價變化不相等,故C錯誤; D. NO2、NH3和O2的體積比1:4:3,化合價升高:34=12,化合價降低:41+43=16,化合價變化不相等,故D錯誤; 故選 A. 【點(diǎn)評】本題考查了氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,題目難度中等,注意掌握氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn),明確氧化還原反應(yīng)中化合價變化相等為解答本題的關(guān)鍵,試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識都能力. 6.(xx屆山東煙臺萊州一中){關(guān)鍵字:山東期末}足量的鋁與20mL1.0mol?L﹣1的下列物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生氣體物質(zhì)的量最少的是 ( ) A. 氫氧化鈉溶液 B. 稀硫酸 C. 鹽酸 D. 稀硝酸 【考點(diǎn)】化學(xué)方程式的有關(guān)計算. 【專題】計算題. 【分析】這幾種物質(zhì)和Al反應(yīng)方程式分別為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O,根據(jù)這幾種酸或堿和氣體之間的關(guān)系式計算. 【解答】解:酸或堿的物質(zhì)的量=1.0mol/L0.02L=0.02mol, 根據(jù)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑得n(H2)==0.03mol; 根據(jù)2Al+6H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑得n(H2)==0.01mol; 根據(jù)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑得n(H2)==0.01mol; 根據(jù)Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O得n(NO)==0.005mol, 通過以上分析知,生成氣體物質(zhì)的量最少的是硝酸, 故選 D. 【點(diǎn)評】本題考查化學(xué)方程式的計算,側(cè)重考查分析計算能力,正確書寫方程式是解本題關(guān)鍵,如果是鋁的物質(zhì)的量相等,則稀硫酸、稀鹽酸和氫氧化鈉溶液生成的氫氣量相等,題目難度不大. 二、填空題(每題分,計分) 7.(xx屆山東德州){關(guān)鍵字:山東期末}運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題 (1)250℃時,以鎳合金為催化劑,向4L容器中通人6mol CO2、6molCH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表: 物質(zhì) CH4 CO2 CO H2 體積分?jǐn)?shù) 0.1 0.1 0.4 0.4 ①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 64?。? ②若再向容器中同時充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8.O molH2,則上述平衡向 逆反應(yīng) (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動. (2)硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法,同時實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化,主要反應(yīng) 為:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=﹣41.8kJ?mol﹣1 ①已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣196.6kJ?mol﹣1 寫出NO和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=﹣113.0 kJ?mol﹣1?。? ②一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充人NO2和SO2各1mol,5min達(dá)到平衡,此時容器中NO和NO2的濃度之比為3:1,則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率是 75% . (3)常溫下有濃度均為0.1mol?L﹣1的四種溶液:①、Na2CO3②NaHCO3、③HCl、④NH3.H2O. ①有人稱溶液①是油污的“清道夫”,原因是 CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣ (用離子方程式解釋) ②上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椤(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣) . ③向④中加入少量氯化銨固體,此時的值 增大 (填“增大”“減小”或“不變”). ④若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積 小于?、艿捏w積(填“大于”小于”或“等于”) ⑤將10mL溶液③加水稀釋至100mL,則此時溶液中由水電離出的c(H+)= 10﹣12 mol?L﹣1 . 【考點(diǎn)】用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計算;熱化學(xué)方程式;酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算. 【分析】(1)①先利用三段法求出各物質(zhì)的物質(zhì)的量,然后再根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積; ②據(jù)K與Q的大小比較判斷反應(yīng)方向; (2)①根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫來回答; ②根據(jù)化學(xué)平衡中的三行式進(jìn)行計算; (3)①碳酸鈉溶液水解顯堿性; ②既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的為NaHCO3; ③向④中加入少量氯化銨固體,c(NH4+)增大,抑制NH3?H2O的電離; ④NH3?H2O為弱電解質(zhì),不能完全電離; ⑤取10mL溶液③,加水稀釋到100mL,溶液濃度為原來的,為0.01mol/L. 【解答】解:(1)①CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g). 起始(mol)6600 反應(yīng)(mol)x x 2x 2x 平衡(mol)6﹣x 6﹣x 2x 2x 由CH4的體積分?jǐn)?shù)為0.1,則=0.1,解得X=4,所以K===64, 故答案為:64; ②平衡后,再向容器中同時充入2.0molCO2、6.0molCH4、4.0molCO和8.O molH2,Q===72>K=64,平衡逆向移動,故答案為:逆反應(yīng); (2)①已知: A. NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=﹣41.8kJ?mol﹣1; B. 2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=﹣196.6kJ?mol﹣1,則反應(yīng):2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)可以看成是B﹣2A得到的,所以該反應(yīng)的△H=﹣196.6kJ?mol﹣1﹣2(﹣41.8kJ?mol﹣1)=﹣113.0kJ?mol﹣1, 故答案為:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=﹣113.0kJ?mol﹣1; ②設(shè)NO2的變化濃度是x, NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g) 初始濃度:0.50.500 變化濃度:x x x x 平衡濃度:0.5﹣x 0.5﹣x x x 則=,解得x=0.375,所以二氧化氮的轉(zhuǎn)化率=100%=75%,故答案為:75%; (3)①碳酸鈉溶液水解顯堿性,離子方程式為:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,故答案為:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣; ②既能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的為NaHCO3,水解呈堿性,溶液中應(yīng)存在c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣), 故答案為:c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣); ③向④中加入少量氯化銨固體,c(NH4+)增大,抑制NH3?H2O的電離,則c(OH﹣)減小,所以c(NH4+)/c(OH﹣)的值增大,故答案為:增大; ④NH3?H2O為弱電解質(zhì),不能完全電離,如等體積混合,溶液呈酸性,要呈中性氨水應(yīng)過量,故答案為:小于; ⑤取10mL溶液③,加水稀釋到100mL,溶液濃度為原來的,為0.01mol/L,由Kw=c(OH﹣)?c(H+)可知,c(OH﹣)=10﹣12mol?L﹣1,則此時溶液中由水電離出的c(H+)=10﹣12mol?L﹣1, 故答案為:10﹣12mol?L﹣1. 【點(diǎn)評】本題考查較為綜合,涉及弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡等問題,綜合考查學(xué)生的化學(xué)知識應(yīng)用能力和分析能力,題目難度中等. 8.(xx屆山東德州){關(guān)鍵字:山東期末}碳和氮的許多化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用. (1)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸所需要的一氧化氮常用氨氣來制備,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4NH3+5O2\frac{\underline{催化劑}}{△}4NO+6H2O (2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2].已知: ①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣l59.5kJ?mol﹣1 ②NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ?mol﹣1 寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=﹣87.0KJ/mol (3)以氨氣代替氫氣研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點(diǎn),已知氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2mol?L﹣1的KOH溶液,電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O??;每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 0.6NA (阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示). (4)用活性炭還原法可以處理氮氧化物.某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)=N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ?mol﹣1. 在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如表: 濃度(molL﹣1) 時間(Min) 0 10 20 30 40 50 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 0.56??; ②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 bc (填字母編號). a.加入一定量的活性炭 b.通人一定量的NO c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑 ③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則Q?。肌?0(填“>”或“<”). 【考點(diǎn)】用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算;常見化學(xué)電源的種類及其工作原理;化學(xué)平衡常數(shù)的含義;化學(xué)平衡的影響因素. 【專題】基本概念與基本理論. 【分析】(1)工業(yè)制備硝酸的第一步是氨氣的催化氧化生成一氧化氮的放熱反應(yīng); (2)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所需熱化學(xué)方程式; (3)依據(jù)化學(xué)方程式分析鹽酸化合價變化,判斷發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是氨氣,原電池中在負(fù)極失電子,正極上氧氣得到電子生成氫氧根離子;結(jié)合化學(xué)方程式和電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計算每消耗3.4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù); (4)①分析圖表數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)特征,利用平衡濃度計算得到平衡常數(shù); ②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,結(jié)合平衡濃度計算平衡常數(shù)和濃度變化分析判斷; ③平衡改變條件分?jǐn)?shù)移動,依據(jù)平衡移動原理分析判斷; 【解答】解:(1)工業(yè)制備硝酸的第一步是氨氣的催化氧化生成一氧化氮的放熱反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O; 故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O; (2)①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣l59.5kJ?mol﹣1 ②NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol﹣1 ③H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0kJ?mol﹣1 依據(jù)蓋斯定律計算①+②﹣③得到:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=﹣87.0KJ/mol; 故答案為:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=﹣87.0KJ/mol; (3)電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O.該電池負(fù)極是氨氣失電子生成氮?dú)猓磻?yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O,反應(yīng)中2mol氨氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移6mol電子,每消耗3.4g NH3物質(zhì)的量==0.2mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA; 故答案為:2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O,0.6NA; (4)①依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析得到平衡狀態(tài)各物質(zhì)的平衡濃度,結(jié)合平衡常數(shù)概念計算,C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),平衡濃度c(N2)=0.36mol/L;c(CO2)=0.36mol/L;c(NO)=0.48mol/L;反應(yīng)的平衡常數(shù)K====0.56; 故答案為:0.56; ②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g),依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮?dú)鉂舛仍龃?,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反?yīng)前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮; a.加入一定量的活性炭,碳是固體對平衡無影響,平衡不動,故a錯誤; b.通入一定量的NO,新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大,故b正確; c.適當(dāng)縮小容器的體積,反應(yīng)前后體積不變,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,故c正確; d.加入合適的催化劑,催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,故d錯誤; 故答案為:bc; ③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5:3:3,氮?dú)夂投趸茧y度之比始終為1:1,所以5:3>4:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故選<; 故答案為:<; 【點(diǎn)評】本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用,化學(xué)平衡的影響因素分析化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用,平衡常數(shù)計算判斷,題目難度中等. 三、解答題(每題分,計分) 9.(xx屆山東青島){關(guān)鍵字:山東期末}二甲醚是一種重要的清潔燃料.合成二甲醚是解決能源危機(jī)的研究方向之一. (1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3) 已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣90.7kJ?mol﹣1 2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ?mol﹣1 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ?mol﹣1 則反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)→CH3OC3(g)+3H2O(g)的△H= ﹣122.5kJ?mol﹣1 (2)已知在一定溫度下,以下三個反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1、K2、K3: C(s)+CO2(g)?2CO(g)K1 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)K2 C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)K3 則K1、K2、K3之間的關(guān)系是 K3=K1?K2 (3)二甲醚(CH3OCH3)燃料電池可以提升能量利用率.利用二甲醚酸性介質(zhì)燃料電池電解100mL 1mo1?L﹣1的食鹽水(惰性電極),電解一段時間后,收集到標(biāo)況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變) ①二甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+?。? ②電解后溶液的pH= 14 (4)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=﹣92.4kJmol﹣1 已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉絕熱容器中進(jìn)行,測得數(shù)據(jù)如下表: 不同時間各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 0min 1min 2min 3min 4min N2 1.50 n1 1.20 n3 1.00 H2 4.50 4.20 3.60 n4 3.00 NH3 0.00 0.20 n2 1.00 1.00 根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算: ①0min~1min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為 0.05mol?L﹣1?min﹣1 ②該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 0.15 (保留兩位小數(shù)) ③反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中再加入N2、H2、NH3各1mol, 化學(xué)平衡向 正向 (填“正向”、“逆向”或“不移動”),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 減小 (填“變大”“減小”或“不變”) (5)常溫下,將0.2mol?L﹣1HCOOH和0.1mol?L﹣1NaOH溶液等體積混合,所得溶液的pH<7,說明HCOOH的電離程度 大于 HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).該溶液中[HCOOH]﹣[OH﹣]+[H+]= 0.05 mol?L﹣1. 【考點(diǎn)】熱化學(xué)方程式;原電池和電解池的工作原理;化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡的計算. 【分析】(1)首先寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,即2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g),然后利用蓋斯定律解題; (2)根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式推斷; (3)①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),二甲醚在負(fù)極放電,酸性條件下生成二氧化碳碳,據(jù)此解答即可; ②根據(jù)電解氯化鈉溶液的電解方程式來求溶液的pH; (4)根據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算即可; (5)根據(jù)混合溶液的酸堿性判斷,依據(jù)電中性原則以及侄子守恒計算. 【解答】解:(1)利用蓋斯定律進(jìn)行計算,將三個方程式進(jìn)行形式變換, 2CO(g)+4H2(g)=2CH3OH(g)△H=﹣181.4kJ?mol﹣1 2CH3OH(g=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ?mol﹣1 2CO2(g)+2H2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=+82.4kJ?mol﹣1 10.(xx屆山東臨沂){關(guān)鍵字:山東期末}鐵、銅、鋁三種金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途. (1)基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為 3s23p63d5 (2)金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過氧化氫都不能反應(yīng),但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),其原因是 過氧化氫為氧化劑,氨與Cu2+形成配離子,兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行 (3)Al3Cl.NH3和AlCl4﹣中均含有配位鍵.AlCl3.NH3中,提供空軌道的原子是 Al?。籄lCl4﹣中Al原子的雜化方式是 sp3 (4)金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則晶體鋁中原子的堆積方式為 面心立方最密堆積 .晶胞中鋁原子半徑為dcm,則晶體鋁的密度為 g.cm﹣3(用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值) 【考點(diǎn)】晶胞的計算;原子核外電子排布;配合物的成鍵情況;原子軌道雜化方式及雜化類型判斷. 【分析】(1)Fe原子核外電子數(shù)為26,原子形成陽離子先按能層高低失去電子,能層越高的電子越容易失去,同一能層中按能級高低失去電子,能級越高越容易失去; (2)題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng),而同時混合能反應(yīng),說明兩者能互相促進(jìn); (3)中心原子提供空軌道,通過計算Al價層電子對數(shù)求雜化類型; (4)根據(jù)圖乙可推算堆積方式為ABCABC…,可通過求每個晶胞的質(zhì)量和體積計算密度. 【解答】解:(1)Fe原子核外有26個電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe3+,F(xiàn)e3+電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,則M層電子排布式為:3s23p63d5, 故答案為:3s23p63d5; (2)題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng),而同時混合能反應(yīng),說明兩者能互相促進(jìn),這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果:其中過氧化氫為氧化劑,氨- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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