已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) △H=a kJ∙mol—1、P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) △H=b kJ∙mol—1P4具
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已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) △H=a kJ∙mol—1、P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) △H=b kJ∙mol—1 P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ∙mol—1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能 | B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(s)的反应热△H | C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ∙mol—1 | D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ∙mol—1 |
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答案
C |
解析
试题分析:A、原子半径P>Cl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长,则P-P键键能小于P-Cl键键能,错误;B、利用盖斯定律,结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=(b-a)/4KJ·mol-1,但不知PCl5(g)=PCl5(s)的△H,因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的△H,错误;C、利用Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H=(b-a)/4KJ·mol-1可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c=(b-a)/4,因此可得E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1,正确;D、由P4是正四面体可知P4中含有6个P-P键,由题意得6E(P-P)+10×(b-a+5.6c)/4-4×5c=b,解得E(P-P)=(2.5a-1.5b+6c)/6 kJ·mol-1,错误。 |
举一反三
下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为 。 II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应: ①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1 ②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1 ③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1 (1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。 830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。 (2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。 (3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
| c(mol/L)
| 0.8
| 1.24
| 1.24
| ①此时刻v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于” ②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 。 以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为 ;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为 |
SNCR-SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。 (2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有: ①4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ•mol-1; ②6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ•mol-1; ③6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ•mol-1; 反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH= kJ•mol-1。 (3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为: (4)可利用该电池处理工业废水中含有的Cr2O72-,处理过程中用Fe作两极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀来除去Cr2O72-。 ①写出电解过程中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式: 。 ②该电池工作时每处理100L Cr2O72-浓度为0.002mol/L废水,消耗标准状况下氧气 L。 |
工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化;图2表示一定温度下,在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题: (1)在“图1”中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;没有使用催化剂时,在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H= 。 (2)下列说法正确的是 A.起始充入的CO的物质的量为1mol B.增加CO的浓度,H2的转化率会增大 C.容器中压强恒定时,反应达到平衡状态 (3)从反应开始到建立平衡,v(CO)= ;达到平衡时,c(H2)= ,该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为 。达到平衡后若保持其它条件不变,将容器体积压缩为0.5L,则平衡 移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)。 (4)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-193kJ/mol 又知H2O(l)= H2O(g);ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。 |
臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。 (1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如: 6Ag(s)+O3(g)= 3Ag2O(s); △H=-236kJ·mol-1, 已知:2Ag2O(s)= 4Ag(s)+O2(g); △H=" +62" kJ·mol-1, 则O3转化为O2的热化学方程式为________________________________________________。 (2)臭氧在水中易分解,臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示。
由上表可知pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是__________(填微粒符号)。 (3)电解法臭氧发生器具有臭氧浓度高、成分纯净、在水中溶解度高的优势,在医疗、食品加工与养殖业及家庭方面具有广泛应用前景。科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。 臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为_______________________;阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为_______________________。 |
(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 I.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1 CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1 C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1 则反应:4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓变△H= kJ·mol-1。 Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填序号)。 A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) C.2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g) D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) 若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应可以设计成一个原电池,请写出该原电池的电极反应。 负极: , 正极: 。 (2)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体,易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下:
已知:电解过程中发生的反应为: NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑;假设NCl3中氮元素为+3价。 ①写出电解时阴极的电极反应式 。 ②在阳极上放电的物质(或离子)是 。 ③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填序号) A.生石灰 B.碱石灰 C.浓H2SO4 D.水 ④在生产过程中,每生成1mol ClO2,需消耗 mol NCl3。 |
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