(6分)(1)298K時(shí),由氫氣和氧氣反應(yīng)生成l mol水蒸氣放熱241.8 kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=△H1;
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=△H2;
③TiO2(s)+2C12(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=△H3;
則TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H 。
(3)在一密閉容器中充人一定量的N2和H2,經(jīng)測定反應(yīng)開始后的2 s內(nèi)氫氣的平均速率:v(H2)=0.45mol/(L?s),則2 s末NH3的濃度為 。
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科目:高中化學(xué) 來源:山東省模擬題 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(10分) (CN)2被稱為擬鹵素,它的陰離子CN- 作為配體形成的配合物有重要用途。
(1) HgCl2 和Hg(CN)2反應(yīng)可制得 (CN)2, 寫出反應(yīng)方程式。
(2) 畫出CN-、(CN)2的路易斯結(jié)構(gòu)式。
(3) 寫出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃燒的反應(yīng)方程式。
(4) 298 K下,(CN)2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為 -1095 kJ mol-1,C2H2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為 -1300 kJ mol-1,C2H2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為227 kJ mol-1,H2O (l) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為 -286 kJ mol-1,計(jì)算 (CN)2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。
(5) (CN)2在300~500 oC形成具有一維雙鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,畫出該聚合物的結(jié)構(gòu)。
(6) 電鍍廠向含氰化物的電鍍廢液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,寫出化學(xué)方程式(漂白粉用ClO-表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(共6分)提出查理定律的查理很幸運(yùn),碰巧開始時(shí)沒有以N2O4來研究氣體行為,否則他或許會(huì)得出一種相當(dāng)特殊的溫度效應(yīng)。
對(duì)于平衡N2O4(g)2NO2 (g),在 298K時(shí)其Kp= 0.1 pθ,而,α為N2O4的離解度,p為平衡體系的總壓。假設(shè),298 K時(shí),查理把0.015 mol的N2O4放于一只2.44×10m3的燒杯中,當(dāng)離解達(dá)到平衡后,他將看到平衡壓力等于0.205pθ。其對(duì)應(yīng)的α = 0.33
(1) 在保持體積不變的前提下,查理做把溫度升高10%的實(shí)驗(yàn),即把溫度升高至328K。根據(jù)理想氣體定律,其壓力也應(yīng)只增大10%,即等于0.226pθ,但查理發(fā)現(xiàn)這時(shí)的壓力為0.240pθ。自然,問題是出在N2O4的離解度增加上了。試求此時(shí)的α和Kp。
(2) 若NO2在298K下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能為51.463kJ?mol,試計(jì)算N2O4在298K下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(10分) (CN)2被稱為擬鹵素,它的陰離子CN- 作為配體形成的配合物有重要用途。
4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反應(yīng)可制得 (CN)2, 寫出反應(yīng)方程式。
4-2 畫出CN-、(CN)2的路易斯結(jié)構(gòu)式。
4-3 寫出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃燒的反應(yīng)方程式。
4-4 298 K下,(CN)2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為 1095 kJ mol1,C2H2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱為 1300 kJ mol1,C2H2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為227 kJ mol1,H2O (l) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為 -286 kJ mol1,計(jì)算 (CN)2 (g) 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。
4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一維雙鏈結(jié)構(gòu)的聚合物,畫出該聚合物的結(jié)構(gòu)。
4-6 電鍍廠向含氰化物的電鍍廢液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,寫出化學(xué)方程式(漂白粉用ClO表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
(12分)車載甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的工 藝有兩種:(1)水蒸氣變換(重整)法;(2)空氣氧化法。兩種工藝都得 到副產(chǎn)品CO。
1.分別寫出這兩種工藝的化學(xué)方程式,通過計(jì)算,說明這兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。有關(guān)資料(298 .15K)列于表3。
表3 物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)
物質(zhì) | ΔfHm/kJ?mol-1 | Sm/J?K-1?mol-1 |
CH3OH(g) | -200.66 | 239.81 |
CO2(g) | -393.51 | 213.64 |
CO(g) | -110.52 | 197.91 |
H2O(g) | -241.82 | 188.83 |
H2 (g) | 0 | 130.59 |
2.上述兩種工藝產(chǎn)生的少量CO會(huì)吸附在燃料電池的Pt或其他貴金屬催化劑表面,阻礙H2的吸附和電氧化,引起燃料電池放電性能急劇下降,為此,開發(fā)了除去CO的方法。現(xiàn)有一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(500K)如表4。
表中PCO、PO2 分別為CO和O2的分壓;rco為以每秒每個(gè)催化劑Ru活性位上所消耗的CO分子數(shù)表示的CO的氧化速率。(1)求催化劑Ru上CO氧化反應(yīng)分別對(duì)CO和O2的反應(yīng)級(jí)數(shù)(取整數(shù)),寫出 速率方程。(2)固體Ru表面具有吸附氣體分子的能力,但是氣體分子只有碰到空活性位才可能發(fā)生吸附作用。當(dāng)已吸附分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能足以克服固體引力場的勢壘時(shí),才能脫附,重新回到氣相。假設(shè)CO和O2的吸附與脫附互不影響,并且表面是均勻的,以θ表示氣體分子覆蓋活性位的百分?jǐn)?shù)(覆蓋度),則氣體的吸附速率與氣體的壓力成正比,也與固體表面的空活性位數(shù)成正比。研究提出CO在Ru上的氧化反應(yīng)的一種機(jī)理如下:
其中kco,ads、 kco,des分別為CO在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)和脫附速率常數(shù),ko2,ads為O2在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)。M表示Ru催化劑表面上的活性位。CO在Ru表面活性位上的吸附比O2的吸附強(qiáng)得多。試根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)CO在催化劑Ru表面上氧化反應(yīng)的速率方程(不考慮O2的脫附;也不考慮產(chǎn)物CO2的吸附),并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。
3.有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)(298.15 K)如表5。
表5 物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)
物質(zhì) | ΔfHm/kJ?mol-1 | Sm/J?K-1?mol-1 |
H2 (g) | 0 | 130.59 |
O2(g) | 0 | 205.03 |
H2O (g) | -241.82 | 188.83 |
H2O (l) | -285.84 | 69.94 |
在373.15K,100kPa下,水的蒸發(fā)焓Δvap Hm=40.64kJ?mol-1,在298.15~3
73.15K間水的等壓熱容為75.6 J?K-1?mol-1。(1)將上述工藝得到的富氫氣體作為質(zhì)子交換膜燃料電池的燃料。燃料電池的理論效率是指電池所能做的最大電功相對(duì)于燃料反應(yīng)焓變的效率。在298.15K,100 kPa下,當(dāng)1 molH2燃燒分別生成H2O(l) 和 H2O(g)時(shí),計(jì)算燃料電池工作的理論效率,并分析兩者存在差別的原因。(2)若燃料電池在473.15 K、100 kPa下工作,其理論效率又為多少(可忽略焓 變和嫡變隨溫度的變化)?(3)說明(1)和(2)中的同一反應(yīng)有不同理論效率的原因。
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