(12分)(2011·银川高二检测)化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化,这种能量的变化常以热能的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是________;表示物质中和热的是________。(填ΔH1、ΔH2和ΔH3等)
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1 |
B.C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH2 |
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3 |
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH4 |
E.C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l) ΔH5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH7
(2)进一步研究表明,化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据:
化学键 |
P—P |
P—O |
O===O |
P===O |
键能kJ/mol |
197 |
360 |
499 |
x |
已知白磷(P4)的燃烧热为2 378.0 kJ/mol,白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如图所示,则上表中x=________。
已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-a kJ/mol (a>0),在一个装有催化剂的2L的密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,在T ℃时充分反应,10s后达平衡状态,测得容器内气体压强为起始压强的5/6,放出热量为b kJ。
(1)计算:10s内该反应的平均速率v(O2)=______________,平衡常数K=______________。
(2)比较a b(填“>”“=”或“<”,下同),已知T1 ℃时,该反应的平衡常数K=16,由此可推知, T1___________T。
(3)若在原来的容器中,只加入2 mol SO3,T ℃时充分反应达平衡后, 吸收热量为c kJ,则a、b、c之间满足何种关系 (用代数式表示)。
(4)若相同条件下,向上述容器中分别通入x mol SO2 (g)、y mol O2 (g)、z mol SO3 (g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为起始压强的5/6。
①x、y、z必须满足的关系是 、 ;
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,则x的取值范围是 。
(5)将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol SO2和1 mol O2,T ℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d b(填“>”“=”或“<”)。
水溶液中的行为是中学化学的重要内容。
(1)25 ℃时,某溶液中由水电离出c(H+)=1×10-10 mol/L,该溶液pH为_______________。
(2)25 ℃时,测得亚硫酸氢钠溶液的pH<7,解释该溶液显酸性的原因(用离子方程式表示,并作适当解释) 。
(3)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 |
电离常数(25 ℃) |
HCN |
K=4.9×10-10 |
HClO |
K=3×10-8 |
H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
25 ℃时,将浓度相同的四种盐溶液:① NaCN② NaClO③ Na2CO3④ NaHCO3,按pH由大到小的顺序排列 (填序号),向84消毒液中通入少量的CO2,该反应的化学方程式为 。
(4)25 ℃时,将n mol·L-1的氨水与0.2mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_______________性(填“酸”、“碱”或“中”), NH3·H2O的电离常数Kb=_____________(用含n的代数式表示)。
甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH<0。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇(液态)完全燃烧后,恢复到原状态放热Q kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)工业上利用甲醇制备氢气常用的方法之一是甲醇蒸气重整法。此方法当中的一个主要反应为CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g),说明该反应能自发进行的原因 。
(3)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染、可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如右图,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L 1.5 mol/L H2SO4 溶液。
①通入气体a的电极是电池的______________(填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______________;
②当电池中有2 mole-发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为__________________(忽略气体的溶解,假设反应物完全耗尽)。
两种有机物A和B可以互溶,有关性质如下:
相对密度(20℃) |
熔点 |
沸点 |
溶解性 |
|
A |
0.7893 |
-117.3°C |
78.5°C |
与水以任意比混溶 |
B |
0.7137 |
-116.6°C |
34.5°C |
不溶于水 |
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用_____________(填代号)方法即可得到A。
a.重结晶 b.蒸馏 c.萃取 d.加水充分振荡,分液
(2)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧气6.72 L(标准状况下),则该物质的最简式为_____________,若要确定其分子式,是否必需有其它条件_________(填“是”或“否”)。 已知有机物A的质谱、核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为_____________。
(3)若质谱图显示B的相对分子质量为74,红外光谱如图所示,则B的结构简式为_________________,其官能团的名称为_________________。
(4)准确称取一定质量的A和B的混合物,在足量氧气中充分燃烧,将产物依次通过足量的无水氯化钙和碱石灰,发现质量分别增重19.8g和35.2g。计算混合物中A和B的物质的量之比___________。
为测定一种复合氧化物材料的组成。称取12.52g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100ml溶液。取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66克固体。在余下的50毫升溶液中加入少许KSCN溶液, 显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20克固体。计算确定该材料的化学式为 。