(12分)丙烷在燃烧时能放出大量的热,它是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。 已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(
题型:不详难度:来源:
(12分)丙烷在燃烧时能放出大量的热,它是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。 已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol ②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol (1)反应C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l)的△H= (2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol 5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)= ,此过程吸收的热量为________________________. (3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2—。在电池内部O2—由____极移向____极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为 。 (4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。 |
答案
(1)-2219.9kJ/mol(2分) (2)0.16mol/L•min-1 (2分), 32.96kJ(2分) (3)正(1分),负(1分), C3H8 + 10O2- -20e- =3CO2 +4H2O(2分) (4)有无色气体生成,有白色沉淀生成。(2分) |
解析
(1)根据盖斯定律可知,(①+②×3)÷2,即得到C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l),所以反应热是△H=(-2741.8kJ/mol-566kJ/mol×3)÷2=-2219.9kJ/mol。 (2)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,所以氢气的反应速率是0.16mol/L•min-1 ;根据热化学方程式可知,吸热的热量是41.2kJ/mol×0.8mol=32.96kJ。 (3)原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。负极失去电子,所以丙烷在负极通入,则负极方程式为C3H8 + 10O2- -20e- =3CO2 +4H2O。 (4)电解池中阴极是得到电子的,所以溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气,从而破坏了阴极周围水的电离平衡,产生OH-,所以阴极还产生白色沉淀氢氧化镁。 |
举一反三
下列说法不正确的是A.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g);△H>0,在任何条件下均不能自发进行 | B.铅蓄电池在放电过程中,溶液的PH值增加 | C.常温下,在0.1mol/L氨水中,加入少量NH4Cl晶体,溶液的pH减小 | D.温度一定时,水的离子积常数Kw不随外加酸(碱)浓度的改变而改变 |
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下列图示与对应的叙述相符合的是
A.图l为某金属单质晶体中原子的堆积方式,则其晶胞构型为体心立方 | B.图2为钢闸门的防腐原理示意图,则钢闸门应与电源的正极相连 | C.图3表示CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,则CH3COOH溶液的pH:a>b | D.图4表示在容积相同的恒容密闭容器中,等量的N02在不同温度下反应: | 2N02(g) N204(g),相同时间后测得N02含量的曲线,则该反应的△H<O |
(13分)由方铅矿(PbS)制备Pb和PbO2的方法如下:
PbO与焦炭煅烧时可能会发生如下反应: PbO(s)+C(s)=Pb(s)+CO(g) ΔH=+108.5 kJ·mol—1 ① PbO(s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH=-64 kJ·mol—1 ② (1)已知Pb与O2反应的热化学方程式为:2Pb(s)+O2(g)=2PbO(s) ΔH=-438 kJ·mol—1 则C完全燃烧的热化学方程式为 。 (2)能提高反应②中PbO转化率的措施有 (填字母)。 a.升高温度 b.增大压强 c.加入焦炭 d.加入催化剂 (3)制备过程中会产生SO2、NO、CO等有毒气体,可将它们按一定比例混合在一定条件下反应得到S、N2和CO2。若SO2与NO的体积比为1∶2,该反应的化学方程式为 。 (4)水溶液中铅的存在形态有多种,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示:
pH=6.5时,Pb2+水解的离子方程式为 ;加入NaClO制备PbO2之前需先用NaOH调节溶液pH至12.5,理由是 。 |
(16分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 ⑴工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。 ⑵当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如右图所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的正反应速率v正(CO2)(填 “大于”、“小于”或“等于”) ②NH3的平衡转化率为 。 ⑶人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如右图。
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。 ②阳极室中发生的反应依次为 、 。 ③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。 |
(16分)(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1 ②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ·mol-1 ③2H2(g)十O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6 kJ·mol-1 则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H= 。 (2)在一定条件下,将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应情况如图1所示: ①求5min内的平均反应速率v(NH3)= ;②达到平衡时NH3的体积分数为 。
图1 图2 电解法合成氨装置 (3)近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极,实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图2)。钯电极A上发生的电极反应式是 。 (4)草酸(H2C2O4)是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L-l的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4 溶液的pH如下表所示。
| H2C2O4
| KHC2O4
| K2C2O4
| pH
| 2.0
| 3.1
| 8.1
| ①用离子方程式表示KHC2O4呈酸性的原因: ②取一定质量H2C2O4·2H2O和KHC2O4的混合物,加水溶解,配成250 mL溶液,取两份此溶液各25 mL,向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液,再滴加0.25 mol·L-l NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色;向第二份溶液中滴加适量3 mol·L-l H2SO4溶液酸化后,用0.10 mol·L-l KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液16.00 mL时,溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题: a.完成离子方程式: C2O42-+ MnO4-+ H+= CO2+ Mn2++ H2O。 b. 原混合物中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物质的量之比为__________。 |
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