资源描述
F单元 物质结构 元素周期律
名目
F单元 物质结构 元素周期律1
F1 化学反应与能量变化1
F2 反应热的计算与重要的反应热12
F3 原电池原理19
F4 电解原理30
F5 化学反应与能量综合44
F1 化学反应与能量变化
28.F1 F2 F3 G4 H3【2022·宁夏银川一中三模】(14分)
运用化学反应原理学问回答下列有关碳和碳的化合物的问题:
(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO,它们是现代化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开头探究利用NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入确定量NO和CO,当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质
T/℃ n/mol
NO
CO
E
F
初始
0.100
0.100
0
0
T1
0.020
0.020
0.080
0.040
T2
0.010
0.010
0.090
0.045
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式 .
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,依据表中数据计算K1= 。依据表中数据推断,温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
A.T1>T2B.T1<T2 C.T1=T2 D.无法比较
(2)反应生成的气体E经常用氢氧化钠来吸取,现有0.4molE,若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸取,溶液中离子浓度由大到小的挨次为: .
(3)已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol,285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol,工业上利用自然 气(主要成分是CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,写出该反应的热化学方程式: .
(4) CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2 的混合气为正极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,写出其负极和正极电极反应方程式:负极: ;正极: .
【学问点】化学平衡移动、计算、热化学方程式书写、盖斯定律、电极反应式的书写
【答案解析】 (1)①2CO+2NO N2+2CO2(2分)
②3200 L/mol(或3200)(2分) A(2分)
⑵C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)(2分)
(3) CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3 kJ•mol -1(2分)
⑷2CO+2CO32--4e-=4CO2(2分)O2+2CO2+4e-=2CO32-(2分)
解析:(1)①NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F,是氮气和二氧化碳,反
应的方程式为2CO+2NO N2+2CO2;通过平衡时各物质的物质的
量也验证这一反应;②利用“三段式”进行计算:2CO + 2NO N2 + 2CO2
始态浓度(mol/L)0.05 0.05 0 0
变化量(mol/L) 0.04 0.04 0.02 0.04
平衡浓度(mol/L) 0.01 0.01 0.02 0.04
则K=C(N2)·C2(CO2)/ C2(CO)·C2(NO)=3200 L/mol;
该反应放热,从表中看出,从T1到T2,平衡正向移动,降低温度,故A.T1>T2;
(2)气体E是CO2,0.4mol CO2,用200mL 3mol/L NaOH溶液(物质的量是0.6mol)将其完全吸取,产物生成0.2molNa2CO3和0.2molNaHCO3,CO32-和HCO3-要水解使溶液呈碱性,前者的水解程度远大于后者,所以离子浓度大小:
C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)
(3) 依据CH4、H2、和CO的燃烧热可知,各物质燃烧的热化学方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(L)△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L)△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3 kJ•mol -1;
(4)在燃料池中,正极上是CO2发生失去电子的氧化反应,电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,负极上是CO发生失电子的氧化反应,反应式:2CO+2CO32--4e-=4CO2,在转移电子一样多的状况下,两极反应相加得到总反应:2CO+O2=2CO2;
【思路点拨】本题考查比较综合,可逆反应平衡常数的简洁计算方法,盖斯定律的应用。留意书写热化学方程式的要领;电极反应式的书写要看电解质中的离子存在形式。难度中等。
11.A4 F1 H2【2022·宁夏银川一中三模】下列图示与对应的叙述不相符的是
A.图1表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
B.图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的状况下反应过程中的能量变化
C.图3表示0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol•L-1醋酸溶液得到滴定曲线
D.图4 表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,随着Ba(OH)2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化、
【学问点】溶解曲线、中和滴定、过量计算
【答案解析】C 解析:A、溶解度曲线下方的点代表未饱和状态,上方的点代表过饱和状态,故A正确; B、催化剂能转变反应所需的最高能垒,加快反应速率,故B正确;
C、0.1000mol•L-1醋酸溶液PH值应大于1,曲线的起始点不应当从1开头,故C错误; D、开头滴加同时发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓;(开头到a)再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3・H2O,所以沉淀质量连续增加;(a到b)连续滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,(b到c),故D正确。
故答案选C
【思路点拨】本题考查了溶解度、催化剂的作用、酸碱中和滴定、物质间的反应,明确物质的性质及离子反应先后挨次是解本题关键,知道各个拐点溶液中存在的溶质,留意:D选项NH4+与Al3+同时存在,OH-首先与Al3+反应,而NH4+与Al(OH)3同时存在,OH-首先与NH4+反应,为易错点,题目难度较大。
36.B3 F1 F2 F4 O1【2022·江西师大附中三模】【化学——选修2:化学与技术】(15分)
第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。
(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H
已知相同条件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) △H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) △H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) △H3
用△H1、△H2和△H3表示H,则H=____________________;
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为________________________________,三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为____________;
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。
①化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)_____ Ni2+ + ____ H2PO2-+ _____ → ___Ni++______ H2PO3-+ ____
(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑
请在答题卡上写出并配平反应式(a);
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点:______________________________________________________;
原理上的不同点:______________________________________________________;
化学镀的优点:________________________________________________________。
【学问点】热化学方程式、氧化还原反应方程式的配平、电解原理
【答案解析】 (1) △H1—3△H2+18△H3 (2分)
(2) (2分) ,Na5P3O10(2分)
(3)2Ni2+ + 1H2PO2-+ 1H2O →2Ni+ +1H2PO3-+ 2H+(3分)
(4)化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;(2分)
电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层 ;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应 ; (2分)
装置简便,节省能源,操作简便 (2分)
解析:(1)热化学方程式4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4可以将下列三个反应相加得到:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1;6Ca3(PO4)2(s)+30C(s)=3P4(g)+18CaO(s)+30CO(g)3△H2;18SiO2(s)+18CaO(s)=18CaSiO3(s)18△H3;依据盖斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3;
(2)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水.结构式则为,“五钠”即五个钠原子,所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10,故答案为:Na5P3O10;
(3)①(a)依据得失电子守恒:镍元素的化合价降低了1价,磷元素的化合价上升的2价,所以依据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:2Ni2+ + 1H2PO2-+ 1H2O →2Ni+ +1H2PO3-+ 2H+;
②从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,无论电镀还是化学镀均有电子的转移,均是利用了氧化还原反应,这是两者的相同点,
故答案为:化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应化学镀无需通电,而电镀需要通电;电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;装置简便,节省能源,操作简便化学镀对镀件的导电性无特殊要求。
【思路点拨】本题考查同学对热化学方程式含义及对氧化还原反应本质的理解,综合性较强,难度较大。
28.F1 F2 F4 G2 G3 G5【2022·江西师大附中三模】(15分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的争辩目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质
CH4
CO2
CO
H2
体积分数
0.1
0.1
0.4
0.4
①此温度下该反应的平衡常数K=__________
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=+2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=________________
(2)以二氧化钛表面掩盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300℃时,温度上升而乙酸的生成速率降低的缘由是_____________________
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以实行的措施是________________________
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为___________________________
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸取CO2。①假如查找吸取CO2的其他物质,下列建议合理的是______
a.可在碱性氧化物中查找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中查找
c.可在具有强氧化性的物质中查找
②Li2O吸取CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸取、释放CO2。原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是___________________________
(4)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:
高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如下:
CO2在电极a放电的反应式是_____________________________________________
【学问点】反应热的计算、化学平衡常数的含义、化学平衡的影响因素、电解原理
【答案解析】⑴①64 ②+247.3 kJ·mol-1
⑵①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低
②增大反应压强或增大CO2的浓度
③3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16 H2O
(3)①ab (1分) ②CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3
(4)CO2 + 2e- == CO+O2-
解析:(1)① CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
起始(mol) 6 6 0 0
反应(mol) X X 2X 2X
平衡(mol) 6-X 6-X 2X 2X
由CH4的体积分数为0.1,则(6-x)/(12+2x)=0.1,解得X=4,所以K=(22×22)/(0.5×0.5)=64
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1 ①
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g)△H=2.8kJ•mol-1 ②
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1 ③
依据盖斯定律,由①+②×2-③×2得
CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=(-890.3+2.8×2+566.0×2) kJ•mol-1=+247.3 kJ•mol-1;
(2)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以温度上升而乙酸的生成速率降低;
②增大反应压强、增大CO2的浓度,平衡正向移动,反应物转化率增大;
③Cu2Al2O4拆成氧化物的形式:Cu2O•Al2O3,与酸反应生成离子方程式:
3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O;
(3)①a.Li2O、Na2O、MgO均属于碱性氧化物,均能吸取酸性氧化物CO2,可在碱性氧化物中查找吸取CO2的其他物质,故a正确;
b.Li2O、Na2O、MgO均能吸取CO2,钠、镁、铝为ⅠA、ⅡA族元素,所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中查找吸取CO2的其他物质,故b正确;
c.Li2O、Na2O、MgO均能吸取CO2,但它们都没有强氧化性,且吸取二氧化碳与氧化还原无关,故c错误; 故答案为:ab;
②在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3,反应物为CO2与Li4SiO4,生成物有Li2CO3,依据质量守恒可知产物还有Li2SiO3,所以化学方程式为CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3;
(4)二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子,反应电极反应式为:CO2+2e-═CO+O2-;
【思路点拨】本题主要考查了综合利用CO2,涉及热化学反应、电化学、化学平衡影响因素等,较为综合,题目难度中等
26、E1 E2 E5 F1 H5【2022·临川二中一模】A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次递增的7种短周期主族元素。A、B元素的最高正价与最低负价的代数和均为零;C元素是植物生长三大养分元素之一;D的单质具有强氧化性,其氢化物能和一种半导体材料反应生成常温常压下的两种气体;E原子核外K层电子数与M层电子数相等;F原子的价电子数等于电子层数的两倍。请回答下列问题:
(1)CD3 的电子式为 ;
(2)用离子方程式表示G 的非金属性比F强 ;
(3)EF在空气中充分灼烧生成一种稳定性的盐,则此反应方程式为 ;
(4)C的氢化物与G的单质以物质的量之比1:3反应,生成二元化合物X和一种气体,该气体遇氨气产生“白烟”,则X的化学是为 ,X与水反应的产物名称是
;
(5)已知充分燃烧确定量的B2A2放出Q kJ的能量,燃烧生成的产物恰好与100ml 5 mol·L-1的NaOH溶液完全反应生成正盐,则燃烧1mol B2A2放出的热量为 KJ;
(6)常温下,E(OH)2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(单位mol·L-1)。要使c(E2+) 为0.001 mol·L-1的溶液形成沉淀,则溶液的PH值至少上升到 。
C(E2+)
【学问点】位置、结构、性质间关系,元素周期律
【答案解析】 (1) (2分) (2)Cl2+H2S=S↓+2HCl (2分)
(3) MgS+2O2MgSO4 (2分) (4)NCl3 (2分) 次氯酸和氨气 (2分)
(5)8Q KJ (2分) (6) 8 (2分)
解析:A、B元素的最高正价与最低负价的代数和均为零,则A是氢元素,B是碳元素;C元素是植物生长三大养分元素之一,原子序数大于硅,则C是氮元素;D的单质具有强氧化性,其氢化物能和一种半导体材料反应生成常温常压下的两种气体,D是氟元素;E原子核外K层电子数与M层电子数相等,为镁元素;F原子的价电子数等于电子层数的两倍,则F为硫元素,G为氯元素;(1)CD3 是NF3,其电子式为; (2)用离子方程式表示Cl 的非金属性比S强:Cl2+H2S=S↓+2HCl;(3)MgF在空气中充分灼烧生成一种稳定性的盐,则此反应方程式为:MgS+2O2MgSO4 ,(4)N的氢化物(NH3)与Cl的单质以物质的量之比1:3反应,生成二元化合物X和一种气体,该气体遇氨气产生“白烟”,(应当是HCl),方程式为:NH3+3Cl2=NCl3+3HCl ,则X的化学是为NCl3;X与水反应:
NCl3 + 3H2O ==NH3 + 3HClO ;产物名称是:次氯酸和氨;(5)充分燃烧确定量的C2H2放出Q kJ的能量,燃烧生成的产物CO2恰好与100ml 5 mol·L-1的NaOH溶液完全反应生成正盐,则CO2的物质的量为0.25mol ,燃烧1mol C2H2生成CO2 2mol,放出的热量为8Q;
(6)依据Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡曲线得出Ksp=C(Mg2+)·C2(OH-)=10-5×(10-5)2=10-15;要使c(Mg2+) 为0.001 mol·L-1的溶液形成沉淀,带入Ksp,C(OH-)=10-6mol/L,PH=8;
【思路点拨】本题考查结构性质位置关系、电子式、热化学方程式、难溶沉淀溶解平衡,难度中等。
31.F1 F2 G1 G2 G3 H5【2022·中山一中高考内部调研】( 16分)运用化学反应原理争辩元素及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。依据图示回答下列问题:
①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”、“<”)。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不移动”) 。
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,V正_______V逆(填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产中有重要作用。
① 右图是确定的温度和压强下N2和H2反应生成lmolNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式:(△H用含字母Q1、Q2的代数式表示) 。
②在AlCl3溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为: 。
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25℃下,向0.1mol•L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol•L-1硝酸银溶液,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,连续加入0.1mol•L-1的NaI溶液,看到的现象是 全品教学网, 用后离不了!,产生该现象的缘由是(用离子方程式表示): 。
全品教学网, 用后离不了!(已知25℃时Ksp[AgCl] =1.0×10-10 mol2•L-2,Ksp[AgI] =1.5×10-16mol2•L-2 )
【学问点】化学平衡移动原理、热化学方程式、沉淀溶解平衡
【答案解析】(16分)(1)①<(2分); 向左(2分);>(2分)(2)①N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H=2(Q1-Q2) KJ/mol;(3分)②Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ (3分)(3)白色沉淀转化为黄色沉淀(2分) AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq) (2分)
解析:(1)①依据图示,温度上升,SO3%减小,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0。在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,则容器体积增大,平衡向左移动。②若温度为T1时,反应进行到状态D时,反应向正反应方向进行,则V正>V逆。(2)①该反应为放热反应,则△H=2(Q1-Q2) KJ/mol。②在AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀,但沉淀不溶解,离子方程式为:Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。(3)向AgCl浊液中加入NaI溶液,发生沉淀的转化:AgCl(s) + I-(aq)=AgI(s) + Cl-(aq)。
【思路点拨】本题综合考查化学反应原理,具有确定的综合性,但试题难度不大,解题关键是正确理解化学反应原理。
23.F1 H2 H4 H5【2022·中山一中高考内部调研】下列叙述中正确的是( )
A.锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后,再将不溶物用酸溶解去除
B.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体的原理是加热促进了Fe3+水解
C.向纯水中加入盐酸或降温都能使水的离子积减小,电离平衡逆向移动
D.反应2A(g) + B(g)=3C (s) + D(g)在确定条件下能自发进行,说明该反应的ΔH>0
【学问点】化学反应原理
【答案解析】AB 解析:A、沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡,发生沉淀的转化:CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4,故A正确;B、制备Fe(OH)3胶体的原理是Fe3+的水解反应,加热时水解平衡正向移动,故B正确;C、向纯水中加入盐酸,电离平衡逆向移动,但水的离子积不变,故C错误;D、该反应的ΔH>0,反应能自发进行,则ΔH-T·ΔS<0,ΔH可能大于0也可能小于0。
故答案选AB
【思路点拨】本题综合考查化学反应原理,涉及沉淀的溶解平衡、盐类的水解、水的电离平衡、化学反应进行的方向,解题关键是对化学反应原理的理解。
11.B4 C2 F1【2022·浙江省杭州外国语学校高二其次学期期中考试】用一张已除去表面
氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后
置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。依据试验现象推断下列说法错
误的是
A.试验中发生的反应都是氧化还原反应
B.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
C.铝是一种较活泼的金属[来源:全,品…中&高*考+网]
D.铝与氧气反应放出大量的热[来源:全,品…中&高*考+网]
【学问点】金属的化学性质、物质发生化学变化时的能量变化
【答案解析】B 解析:A、铝在空气中易与氧气生成氧化铝,,铝与硝酸汞的反应是铝能置换出硝酸汞中的汞,都是氧化还原反应,故A正确;
B、从铝的氧化以及铝与硝酸汞的反应可知铝片上生成的白毛是氧化铝,由于汞的化学性质不活泼,所以不行能是氧化汞,而是汞的单质的形式存在,故B错误;
C、铝的化学性质比较活泼,不久铝箔表面生出“白毛”,可知该结论,故C正确;
D、红墨水柱右端上升说明试管内气压上升,可推断其温度上升,从而推断铝与氧气反应放出大量的热量,故D正确;
故答案选B
【思路点拨】此题是结合试验对铝与汞性质的考查,解题的关键是把握性质与现象的关系,属基础性学问考查题。
F2 反应热的计算与重要的反应热
28.F1 F2 F3 G4 H3【2022·宁夏银川一中三模】(14分)
运用化学反应原理学问回答下列有关碳和碳的化合物的问题:[来源:全,品…中&高*考+网]
(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO,它们是现代化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开头探究利用NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入确定量NO和CO,当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质
T/℃ n/mol
NO
CO
E
F
初始
0.100
0.100
0
0
T1
0.020
0.020
0.080
0.040
T2
0.010
0.010
0.090
0.045
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式 .
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,依据表中数据计算K1= 。依据表中数据推断,温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
A.T1>T2B.T1<T2 C.T1=T2 D.无法比较
(2)反应生成的气体E经常用氢氧化钠来吸取,现有0.4molE,若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸取,溶液中离子浓度由大到小的挨次为: .
(3)已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol,285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol,工业上利用自然 气(主要成分是CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2,写出该反应的热化学方程式: .
(4) CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2 的混合气为正极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,写出其负极和正极电极反应方程式:负极: ;正极: .
【学问点】化学平衡移动、计算、热化学方程式书写、盖斯定律、电极反应式的书写
【答案解析】 (1)①2CO+2NO N2+2CO2(2分)
②3200 L/mol(或3200)(2分) A(2分)
⑵C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)(2分)
(3) CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3 kJ•mol -1(2分)
⑷2CO+2CO32--4e-=4CO2(2分)O2+2CO2+4e-=2CO32-(2分)
解析:(1)①NO和CO在确定条件下转化为两种无毒气体E和F,是氮气和二氧化碳,反
应的方程式为2CO+2NO N2+2CO2;通过平衡时各物质的物质的
量也验证这一反应;②利用“三段式”进行计算:2CO + 2NO N2 + 2CO2
始态浓度(mol/L)0.05 0.05 0 0
变化量(mol/L) 0.04 0.04 0.02 0.04
平衡浓度(mol/L) 0.01 0.01 0.02 0.04
则K=C(N2)·C2(CO2)/ C2(CO)·C2(NO)=3200 L/mol;
该反应放热,从表中看出,从T1到T2,平衡正向移动,降低温度,故A.T1>T2;
(2)气体E是CO2,0.4mol CO2,用200mL 3mol/L NaOH溶液(物质的量是0.6mol)将其完全吸取,产物生成0.2molNa2CO3和0.2molNaHCO3,CO32-和HCO3-要水解使溶液呈碱性,前者的水解程度远大于后者,所以离子浓度大小:
C(Na+)>C(HCO3-)>C(CO32-)>C(OH -)>C(H+)
(3) 依据CH4、H2、和CO的燃烧热可知,各物质燃烧的热化学方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(L)△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L)△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247. 3 kJ•mol -1;
(4)在燃料池中,正极上是CO2发生失去电子的氧化反应,电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,负极上是CO发生失电子的氧化反应,反应式:2CO+2CO32--4e-=4CO2,在转移电子一样多的状况下,两极反应相加得到总反应:2CO+O2=2CO2;
【思路点拨】本题考查比较综合,可逆反应平衡常数的简洁计算方法,盖斯定律的应用。留意书写热化学方程式的要领;电极反应式的书写要看电解质中的离子存在形式。难度中等。
36.B3 F1 F2 F4 O1【2022·江西师大附中三模】【化学——选修2:化学与技术】(15分)
第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。
(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H
已知相同条件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) △H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) △H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) △H3
用△H1、△H2和△H3表示H,则H=____________________;
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为________________________________,三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为____________;
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。
①化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)_____ Ni2+ + ____ H2PO2-+ _____ → ___Ni++______ H2PO3-+ ____
(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑
请在答题卡上写出并配平反应式(a);
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点:___________________________________
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