某化學(xué)興趣小組對碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果.
已知:C(s)+O2(g)?CO2(g)△H=-393kJ?mol-1;2CO (g)+O2(g)?2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1;2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
(1)將水蒸氣噴到灼熱的炭上實(shí)現(xiàn)炭的氣化(制得CO、H2),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
 

(2))將一定量CO(g)和H2O(g)分別通入容積為1L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)
 高溫 
.
 
CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組序溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2OCOCO2
1500483.24
2750240.83
3750240.81
①該反應(yīng)的正反應(yīng)為
 
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②實(shí)驗(yàn)1中,0~4min時(shí)段內(nèi),以v(H2)表示的反應(yīng)速率為
 

③實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為
 

④實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件是
 
;
請?jiān)谌鐖D坐標(biāo)中畫出“實(shí)驗(yàn)2”與“實(shí)驗(yàn)3”中c(CO2)隨時(shí)間變化的曲線,并作必要的標(biāo)注.
(3)在載人航天器中應(yīng)用電化學(xué)原理,以Pt為陽極,Pb(CO2的載體)為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,
通電還原消除航天器內(nèi)CO2同時(shí)產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2    2CO+O2,若陽
極為溶液中的OH-放電,則陽極的電極反應(yīng)式為
 

(4)將CO通入銀氨溶液中可析出黑色的金屬顆粒,其反應(yīng)方程式為
 
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡的影響因素,電解原理
專題:
分析:(1)水蒸氣噴到灼熱的炭層上實(shí)現(xiàn)煤的氣化(制得CO、H2)即反應(yīng)方程式為C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g),再根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
(2)①該反應(yīng)前后氣體體積不變,等比例增大反應(yīng)物濃度,平衡不移動,實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2相比,實(shí)驗(yàn)2 溫度高于實(shí)驗(yàn)1,濃度是實(shí)驗(yàn)1 的
1
2
,平衡時(shí)n(CO2)是實(shí)驗(yàn)1的
1
4
,說明升溫平衡逆向移動;
②v(H2)=v(CO2)=
△n
V
△t
;
③據(jù)轉(zhuǎn)化率=
轉(zhuǎn)化量
加入量
×100%計(jì)算;
④容器體積不變,起始量和平衡量相同,平衡沒有移動,達(dá)平衡所用時(shí)間縮短,反應(yīng)速率加快,只能是使用了催化劑;
(3)依據(jù)電解原理陽極上是氧氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧根離子;
(4)CO與銀氨溶液反應(yīng)將銀氨溶液還原成黑色的銀,本身在堿性溶液中被氧化成碳酸根.
解答: 解:(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ?mol-1
將(①×2-②-③)×
1
2
得到反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g),則△H═(-393kJ?mol-1×2+566kJ?mol-1+484kJ?mol-1)×
1
2
=+132 kJ?mol-1
故答案為:C(s)+H2O(g)=CO (g)+H2(g)△H=+132 kJ?mol-1;
(2))①該反應(yīng)前后氣體體積不變,等比例增大反應(yīng)物濃度,平衡不移動,實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2相比,實(shí)驗(yàn)2 溫度高于實(shí)驗(yàn)1,濃度是實(shí)驗(yàn)1 的
1
2
,平衡時(shí)n(CO2)是實(shí)驗(yàn)1的
1
4
,說明升溫平衡逆向移動,正反應(yīng)放熱,故答案為:放熱;
②v(H2)=v(CO2)=
△n
V
△t
=
3.2mol
1L
4min
=0.8mol/(L?min),故答案為:0.8mol/(L?min);
③該反應(yīng)反應(yīng)物和生成物各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,所以生成0.8mol二氧化碳,則有0.8molCO反應(yīng),據(jù)轉(zhuǎn)化率=
轉(zhuǎn)化量
加入量
×100%=
0.8mol
4mol
×100%=20%,故答案為:20%;

④容器體積不變,起始量和平衡量相同,平衡沒有移動,達(dá)平衡所用時(shí)間縮短,反應(yīng)速率加快,只能是使用了催化劑,催化劑只加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所用時(shí)間,不影響平衡移動,圖象為:故答案為:加催化劑;;
(3)以Pt為陽極,Pb(CO2的載體)為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時(shí)產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2
 電解 
.
 
2CO+O2,則溶液中的氫氧根在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,的電極反應(yīng)式為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故答案為:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)CO與銀氨溶液反應(yīng)將銀氨溶液還原成黑色的銀,本身在堿性溶液中被氧化成碳酸根,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+2Ag(NH32OH=2Ag↓+(NH42CO3+2NH3
故答案為:CO+2Ag(NH32OH=2Ag↓+(NH42CO3+2NH3
點(diǎn)評:本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析求算反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、平衡移動等等以及電化學(xué)中電極反應(yīng)式書寫、化學(xué)方程式書寫,題目綜合性強(qiáng),難度大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

多硫化鈣[CaSx( x≤5)]、硫代硫酸鈣組成的混合物稱為石硫合劑,它是一種很好的植物殺蟲劑,是由硫磺跟石灰、水等反應(yīng)所得.不同比例的硫磺跟石灰在水溶液中反應(yīng),可生成不同的多硫化鈣與硫代硫酸鈣.
3Ca(OH)2+8S
2CaS3+CaS2O3+3H2O;3Ca(OH)2+6S
2CaS2+CaS2O3+3H2O
完成下列計(jì)算:
(1)硫磺溶解在硫化鈉溶液中生成一種多硫化物,該多硫化物中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.736,則該Na2Sx中x=
 

(2)取某石硫合劑(假如只含兩種含硫化合物)250mL(密度為1.12g/cm3)通入足量CO2使其快速分解.原理如下:Sx2-+2H2O+2CO2→(x-1)S↓+H2S↑+2HCO3-;S2O32-+H2O+CO2→HSO3-+HCO3-+S↓
完全反應(yīng)后共收集到氣體1.12升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(忽略氣體在溶液中的溶解),則該石硫合劑中多硫化鈣的物質(zhì)的量濃度為
 
;硫代硫酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
.(答案用小數(shù)表示,保留2位有效數(shù)字)
(3)如果把生石灰、硫磺和水按質(zhì)量比7:16:70的配比完全反應(yīng)后,只生成兩種含硫的化合物,則該石硫合劑中多硫化鈣與硫代硫酸鈣的物質(zhì)的量之比是
 
;多硫化鈣的化學(xué)式是
 

(4)現(xiàn)有生石灰50.4g、硫磺96g、水504g恰好完全反應(yīng)生成三種多硫化鈣,除生成CaS4之外還有二種多硫化鈣.請推算這二種多硫化鈣可能的物質(zhì)的量之比
 
(寫出推理過程).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

醋酸在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣泛.
(1)pH=3的醋酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈
 
(填“酸性”、“中性”或“堿性”),溶液中c(Na+
 
C(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”).
(2)250C時(shí),向O.lmol.L1的醋酸中加入少量醋酸鈉固體,當(dāng)固體溶解后,測得溶液pH增大,主要原因是
 

(3)室溫下,如果將0.lmol CH3COONa固體和0.05mol HCl全部溶于水形成混合溶液.在混合溶液中:
 
 
兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.lmol.
 
 
兩種粒子的物質(zhì)的量之和比多0.05mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

25℃時(shí),幾種弱酸的電離常數(shù)如下:25℃時(shí),下列說法正確的是( 。
弱酸的化學(xué)式CH3COOHHCNH2S
電離常數(shù)(25℃)1.8×10-54.9×10-10K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
A、等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系為:pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)
B、a mol/LHCN溶液與b mol/LNaOH溶液等體積混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),則a一定小于或等于b
C、NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-
D、某濃度的NaCN溶液的pH=d,則其中由水電離出的c(OH-)=10-dmol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

t℃時(shí),在容積為2L密閉中充入X(g)、Y(g)與Z(g),反應(yīng)過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如下圖所示.下列說法不正確的是( 。
A、0~3 min,X的平均反應(yīng)速率v(X)=0.1 mol?L-1?min-1
B、發(fā)生反應(yīng)的方程式可表示為:3 X(g)+Y(g)?2 Z(g)
C、3 min 時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為12.5%,此時(shí),充入惰性氣體Ne,轉(zhuǎn)化率不變
D、溫度不變,增大Z的濃度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鹵族元素的單質(zhì)和化合物很多,一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3),由于它們的性質(zhì)與鹵素相似,因此被稱為鹵素互化物.請利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識回答下列問題:
(1)鹵族元素位于周期表的
 
區(qū) I-的最外層電子排布式為
 

(2)已知高碘酸有兩種形式,化學(xué)式分別為H5IO6和HIO4,前者為五元酸,后者為一元酸.請比較二者酸性強(qiáng)弱:H5IO6
 
 HIO4.(填“>”、“<”或“=”).H5IO6中α鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為
 

(3)已知CsICl2不穩(wěn)定,受熱易分解,傾向于生成晶格能更大的物質(zhì),則它按下列
 
式發(fā)生.A.CsICl2=CsCl+ICl       B.CsICl2=CsI+Cl2
(4)用海帶制碘時(shí),生成的粗碘中常混有ICl,可加入KI加熱升華提純,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(5)ClO2-的空間構(gòu)型為
 
型,中心氯原子的雜化軌道類型為
 
,

(6)已知CaF2晶體(見圖)的密度為ρg/cm3.NA為阿伏加德羅常數(shù),距離最近且相等的兩個(gè)Ca2+核間距為a cm,則CaF2的摩爾質(zhì)量為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯氣是一種重要的化工原料.如圖為實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置.請回答:
(1)儀器A的名稱是
 

(2)當(dāng)裝置B中充滿色氣體時(shí),說明氯氣收集滿了,是因
 

(3)裝置C的作用是
 
(只有一項(xiàng)正確,填序號).
①干燥氣體②吸收尾氣③防止倒吸
(4)裝置C的燒杯中可以得到以次氯酸鈉(NaClO)為有效成分的漂白液,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(5)氯氣可以與溴化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,在該反應(yīng)中氯氣作劑
 
(填“氧化”或“還原”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醛是一種重要的有機(jī)原料,主要用于塑料工業(yè)、醫(yī)藥等.工業(yè)上可用如下方法合成甲醛:CO(g)+H2(g)?HCHO(g)△H<0.如圖為一定條件下,上述反應(yīng)的變化狀況.
已知第2、5、8min時(shí)分別改變了反應(yīng)的某一個(gè)條件,且三種情況下改變的條件類型不同.
請回答下列問題.
(1)第7min時(shí),該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 
.第5min時(shí)改變的反應(yīng)條件為
 

(2)2-4min時(shí),該反應(yīng)的平均速率v(CO)=
 
.該段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率較前2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率大,其原因是
 

(3)請?jiān)趫D中畫出第8~12min時(shí)CO濃度的變化曲線圖.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列物質(zhì)分類正確的是( 。
A、H2SO4、NaOH、NaNO3都是電解質(zhì)
B、Na2O、Na2O2、Fe2O3都是堿性氧化物
C、漂白粉、液氨、小蘇打都是混合物
D、燒堿、純堿、熟石灰都是堿

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