半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) △H1=+682.44kJ·mol-1(石英砂)
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半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅 SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) △H1=+682.44kJ·mol-1 (石英砂) (粗硅) Si(s)+2C12(g)=SiCl4(l) △H2=一657.01kJ·mol-1 (粗硅) SiCl4(l)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s) △H3=一625.63kJ·mol-1 (纯硅) 若生产1.00kg纯硅放出的热量为A.21.44kJ | B.600.20kJ | C.21435.71kJ | D.1965.10kJ |
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答案
C |
解析
试题分析:根据关系式1molSiO2 ~ Si(粗硅)~ SiCl4(l)~ 1molSi(纯硅),△H=△H1+△H2+△H3="660.20" kJ·mol-1 ,所以若生产1.00kg纯硅放出660.20 kJ·mol-1×(1000÷28)mol=21435.71kJ,C正确 |
举一反三
汽车尾气已成为重要的空气污染物。 (1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO物质的量为6mol,计算该条件下的平衡常数(写出计算过程)。 (2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的: ①已知:N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) △H = +180.5kJ/mol 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol 则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。 ②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图是反应:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H 0 (填“>”、“<”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1>S2 ,在图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。
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2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。 (l)汽车尾气净化的主要原理为:。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
①该反应的ΔH______0(选填“>”、“<”)。 ②该反应的平衡常数表达式为____________________ ③在T2温度下,0 ~ 2s内的平均反应速率v(N2)_______。 ④当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。 ⑤该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是__________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式______ |
2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。 (1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0 ①该反应平衡常数表达式 ②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。 已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol 2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol 写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式: 。 (3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变). ①甲烷燃料电池的负极反应式: 。 ②电解后溶液的pH= (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应) ③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L |
为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源。 (1)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧,当恢复到原状态时,放出热量363.3kJ,该反应的热化学方程式为 。 (2)目前,工业上常用CO2来生产燃料甲醇。现进行如下实验:在体积为l L的密闭恒容容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①该反应的平衡常数表达式K= ; ②从反应开始到平衡时,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)= (注明单位);H2的转化率= ; ③下列说法中,能说明上述反应达到平衡状态的是 A.每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH B.CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1∶3∶1∶1 C.容器中气体的压强不再改变 D.容器中气体的密度不再改变 ④下列措施中,能使上述平衡状态向正反应方向移动的是 A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.使用高效催化剂 D.恒温恒容再充入1 molCO2和3 mol H2 |
(1)、①用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。 已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+10.7kJ·mol-1 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543kJ·mol-1 写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式: 。 ②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,其很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施): 。 (2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。
图甲所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导阳极生成的O2-(O2+4e →2O2-) ①c电极为 ,d电极上的电极反应式为 。 ②图乙是电解100mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液,a电极上的电极反应式为 。若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入 (选填字母序号) a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3 |
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