1)一种新型锂电池是将化学式为Li4Ti5O12的物质作为电池的正极材料,在放电的过程中变为化学式为Li4Ti5O12的物质。①Li4Ti5O12中Ti元素的化
题型:不详难度:来源:
1)一种新型锂电池是将化学式为Li4Ti5O12的物质作为电池的正极材料,在放电的过程中变为化学式为Li4Ti5O12的物质。 ①Li4Ti5O12中Ti元素的化合价为 ,锂电池的突出优点是 。 ②该锂电池是一种二次电池,放电时的负极反应式为 ,充电时的阳极反应式为 。 (2)用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO2试样中的TiO2的质量分数:在一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作为指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。 ①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为 。 ②滴定终点的现象是 。 ③滴定分析时,称取TiO2试样0.2g,消耗0.1mol·L-1 NH4Fe(SO4)2栎准溶液20ml.则TiO2的质量分数为____ 。 ④若在滴定终点,读取滴定管刻度时,俯视标准溶液的液面,使其测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)o (3)已知:
则TiCl4(I)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的△H= KJ·mol-1。 |
答案
(1)①+4(1分)体积小、比能量高、携带方便。(1分) ②Li-e-=Li+(1分)Li7Ti5O12-3e-=Li4Ti5O12+3Li+(2分) (2)①TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl(2分)②溶液变成红色(1分) ③80%(2分)④偏小(1分) (3)-970.2(2分) |
解析
(1)①根据化合物化合价代数和等于零,锂为+1价,氧为-2价,则钛为+4价;②放电发生原电池反应,负极Li-e-=Li+;充电发生电解池反应,阳极与外接电源的正极相连失去电子,发生氧化反应,Li7Ti5O12-3e-=Li4Ti5O12+3Li+; (2)①TiCl4水解生成TiO2•xH2O,根据TiO2的化学式,应有2mol水参与反应,故方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4HCl。③n(NH4Fe(SO4)2)=0.1mol/Lⅹ0.02L=0.002mol,此反应是氧化还原反应,根据电子得失守恒,n(NH4Fe(SO4)2)=n(TiO2),m(TiO2)=0.002molⅹ80g·mol-1,0.002ⅹ80/0.2=0.80。④滴定终点,俯视读数,读出的数值偏大,则体积差值偏小,故测定结果偏低。(3)根据盖斯定律,把题中的方程式组合就可得到结果。 TiCl4(l)=Ti(s)+2Cl2(g),ΔH=804.2KJ·mol- 4Na(s)+2Cl2(g)="4NaCl(s)" ΔH=-2ⅹ882.0KJ·mol- 4Na(l)="4Na(s)" ΔH=-4ⅹ2.6KJ·mol- 以上三个相加,就得到△H=-970.2KJ·mol- |
举一反三
“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料,通常用肼(N2H4)作为燃料,N2O4做氧化剂。 (1)已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H=+67.7 kJ·mol-1 N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H=-534.0 kJ·mol-1 2NO2(g) N2O4(g) △H=-52.7 kJ·mol-1 试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式: 。 (2)工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,该反应的化学方程式为: 。 (3)一定条件下,在2L密闭容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2发生反应: 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 测得平衡时数据如下:
平衡时物质的量(mol)
| n(NO)
| n(H2O)
| 温度T1
| 1.6
| 2.4
| 温度T2
| 1.2
| 1.8
| ①在温度T1下,若经过10min反应达到平衡,则10min内反应的平均速率 v(NH3)= 。 ②温度T1和T2的大小关系是T1 T2(填“>”、 “<”或“=”)。 (4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:=O2↑+2H2O,则阴极反应为 。有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由 。 (5)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。 |
化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。 (1)合成氨用的氢气有多种制取方法:请你写出用C制备水煤气的化学反应方程式 。还可以由天然气或重油制取氢气:CH4+H2O(g) 高温催化剂CO+3H2;比较以上两种方法转移6mol电子时,C和CH4的质量之比是 。 (2)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为 。 (3)已知反应Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) △H=akJ/mol。测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
①该反应的化学平衡常数表达式K= ,a 0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5min后达到平街时CO2的转化率为 ,生成CO的平均速率v(CO)为 。 ②700℃反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填字母)。A.缩小反应器容积 | B.增加Fe的物质的量 | C.升高温度到900℃ | D.使用合适的催化剂 |
|
汽车内燃机工作时产生的电火花和高温会引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),导致汽车尾气中的NO和NO2对大气造成污染。 (1)在不同温度(T1,T2)下,一定量的NO分解产生N2和O2的过程中N2的体积分数随时间t变化如右图所示。根据图像判断反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)为_________反应(填“吸热”或“放热”),随着温度的升高,该反应的平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”,平衡向________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)某温度时,向容积为1L的密闭容器中充入5mol N2与2.5molO2,发生N2(g)+O2(g)=2NO(g)反应,2min后达到平衡状态,NO的物质的量为1mol,则2min内氧气的平均反应速率为_________,该温度下,反应的平衡常数K=________。该温度下,若开始时向上述容器中加入的N2与O2均为1mol,则N2的平衡浓度为_______mol/L。 (3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示 。 写出上述变化中的总化学反应方程式:________________________________________。 (4)用催化还原的方法也可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol 写出CH4还原NO2至N2的热化学方程式_______________________________________。 |
研究硫及其化合物对于工农业生产具有重要意义。 (1)图Ⅰ所示一个容积为4L的密闭容器,内有可移动的隔板。一定温度(T)下,左室加入2 mol SO3,右室加入2 mol SO2和1 mol O2,在少量催化剂存在下分别发生反应:
左室: 右室: 反应达到平衡时,右室反应过程和能量关系如图Ⅱ所示。
①ΔH2=_______(含a的数学式表示);反应的平衡常数K=_________L·mol-1。 ②能说明两边反应一定达到平衡的是______________(填序号)。 A.隔板不再移动 B.左右两边SO2的物质的量相等 C.左右二室中SO2与O2物质的量之比都是2∶1 ③达平衡时,左室反应吸收的热量为Q1kJ,右室反应吸收的热量为Q2kJ,则Q1、Q2满足的关系是_____________(填序号)。 A.Q1=Q2 B.Q1>Q2 C.Q1<Q2 (2)高温下,炽热的Cu2S与水蒸气反应生成金属铜、H2和SO2()。 ①写出该反应的化学反应方程式_____________________________________________。 ②若有1 mol Cu2S参与反应,则转移电子的物质的量是_________mol。 |
SF6是一种优良的气体绝缘材料,分子结构中只存在S—F键。发生反应的热化学方程式为:S(s)+3F2(g) = SF6(g) ΔH=" ―1220" kJ/mol 。已知:1mol S(s) 转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1mol F—F 键需吸收的能量为160 kJ ,则断裂1mol S—F 键需吸收的能量为A.330 kJ | B.276.67 kJ | C.130 kJ | D.76.67 kJ |
|
最新试题
热门考点