I.已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=+140kJ·mol-1 2C(s)+O2 △H=-221kJ·mol-1写出TiO2和焦炭.氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式: .II.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变.固体试样体积忽略不计).在恒定温度下使其达到分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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I.已知：TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(l)+O₂(g) △H=+140kJ·mol^－¹
2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H=－221kJ·mol^－¹
写出TiO₂和焦炭、氯气反应生成液态TiCl₄和CO气体的热化学方程式：。
II.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s)

2NH₃(g)+CO₂(g)
则可以判断该分解反应已经达到平衡状态的是        。
A.2v_正(NH₃)=v_逆(CO₂)                  B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变       D.密闭容器中氨气的体积分数不变
III．以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电解质是熔融碳酸盐。电池的一极通入O₂和CO₂，电极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；另一极通入丙烷，电极反应式为                ；放电时，CO₃²^－移向电池的         （填“正”或“负”）极。
IV．如图装置所示，C、D、E、F都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和物质的量浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

⑴若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为         。
⑵现用丙装置作“铜的电解精炼”，则H应该是          。（填“纯铜”或“粗铜”）。
⑶上图甲装置电解CuSO₄溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)₂后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则乙装置中，若不考虑Cl₂的溶解及与碱的反应，此装置共产生气体       L（标准状况）。

I.TiO₂(s)＋ 2C(s)＋2Cl₂ (g)＝TiCl₄(l)＋2CO(g)；△H= ? 81kJ·mol^-1（2分）
II.BC （2分）
III．C₃H₈＋10CO₃²^－－20e^－=== 4H₂O＋13CO₂（2分）负（1分）
IV．（1）1：2：2：2 （2分）（2）纯铜（1分）（3）17.92 （2分）

I.考查盖斯定律的应用，根据已知反应可知，①＋②即得到TiO₂(s)＋ 2C(s)＋2Cl₂ (g)＝TiCl₄(l)＋2CO(g)；△H= ? 81kJ·mol^-1。
II.在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率的方向相反，但不满足速率之比是相应的化学计量数之比，不正确。反应前后体积是变化的，因此压强也是变化的，B正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但质量是变化的，C正确。由于反应物是固体，所以氨气的体积分数始终是不变的，D不正确。答案选BC。
III．丙烷失去电子，在负极通入，反应式为C₃H₈＋10CO₃²^－－20e^－=== 4H₂O＋13CO₂。原电池中阴离子向负极移动。
IV．将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F是阴极，则E是阳极，D是阴极，C是阳极，所以A是正极，B是负极，H是阴极，G是阳极。
⑴若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质分别是氧气、铜、氯气和氢气，所以根据电子得失守恒可知，物质的量之比是1：2：2：2。
（2）粗铜精炼时，阴极H应该是纯铜。
（3）向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)₂后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。说明在反应中除了生成氧气以外，还有氢气生成，其物质的量都是0.2mol。则乙中生成氢气和氯气都是0.4mol，所以体积是17.92L。

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相关习题

科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

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。
（1）工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) △H = —571.6kJ/mol；
H₂(g)+

O₂(g)=H₂O(g)    △H = —241.8kJ/mol；
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)    △H = —566.0kJ/mol
CH₃OH(g) = CH₃OH(l)      △H = —37.3kJ/mol
①计算液体CH₃OH的燃烧热为                 。
②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g)，下列表示该反应达到平衡状态的标志有（填字母序号）。

A．有1个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成

B．CO百分含量保持不变

C．容器中混合气体的压强不变化

D．容器中混合气体的密度不变化

（2）制甲醇所需要的H₂，可用下列反应制取：H₂O(g)+CO(g)

H₂(g)+ CO₂(g) △H＜0，某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)=1mol?L^-1，c(H₂O)=2mol?L^－1，试回答下列问题：
①该温度下，反应进行一阶段时间后，测得H₂的浓度为0.5mol?L^-1，则此时该反应v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②若反应温度不变，达到平衡后，H₂O的转化率为。
（3）某实验小组设计了如右图7所示的甲醇燃料电池装置。

①该电池工作时，OH^—向极移动（填“a”或“b”）；
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应的离子方程式为。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

（16分）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g) ΔH< 0。
（1）上述反应的平衡常数表达式为K= ，以下有关说法正确的是________
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b．一定条件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c．保持容器体积不变，升高温度可提高CO的转化率
d．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH₃OH的产率
（2）其它条件相同时，在T₁、T₂（T₁< T₂）两个不同温度下可逆反应达到平衡，请画出CO的转化率随时间变化的示意图。

（3）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH＝ -a kJ·mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH＝ -b kJ·mol^-1
③ H₂O(g)= H₂O(l) ΔH＝ -c kJ·mol^-1
则 CH₃OH(l)+ O₂(g) = CO(g) + 2H₂O(l) ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

C极发生的电极反应式为:___________________________，工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO₂时，有______N_A个电子发生转移。
（H：1 C：12 O：16）

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

（本题共8分）
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下

(注:除去水蒸气后的水煤气含55～59%的H₂，15～18%的CO，11～13%的CO₂，少量的H₂S、CH₄，除去H₂S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH₄转化成CO，得到CO、CO₂和H₂的混合气体，是理想的合成甲醇原料气，即可进行甲醇合成)
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C（s）+H₂O（g）

CO（g）+H₂（g），此反应是吸热反应。①此反应的化学平衡常数表达式为；
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是。

A．加入C（s）

B．加入H₂O（g）

C．升高温度

D．增大压强

（2）将CH₄转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH₄(g)+3/2O₂(g)

CO (g)+2H₂O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
① X在T₁℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
② Y在T₂℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×10⁵倍；
③ Z在T₃℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×10⁶倍；
已知：T₁＞T₂＞T₃，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是（填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是。
（3）合成气经压缩升温后进入10m³甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成，主要反应是：2H₂(g) + CO(g)

CH₃OH(g)+181.6kJ。T₄℃下此反应的平衡常数为160。此温度下，在密闭容器中加入CO、H₂，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	H₂	CO	CH₃OH
浓度/（mol·L^－¹）	0.2	0.1	0.4

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正        v_逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入同样多的CO、H₂，在T₅℃反应，10 min后达到平衡，此时c(H₂)＝0.4 mol·L^－¹、c(CO)＝0.7 mol·L^－¹、则该时间内反应速率v(CH₃OH) ＝            mol·(L·min)^－¹。
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是                                  。

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科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

（15分）纳米级Cu₂O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。
Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备
（1）四种制取Cu₂O的方法如下：
①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；
②最新实验研究用肼（N₂H₄）还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。
已知：N₂H₄(l)+O₂(g)

N₂(g)+2H₂O(l) △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)₂(s)

CuO(s)+H₂O(l) △H="b" kJ/mol
4CuO(s)

2Cu₂O(s)+O₂(g) △H="c" kJ/mol
则该方法制备Cu₂O的热化学方程式为。
③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H₂O

Cu₂O+H₂↑，则阳极反应式为：。
④还可采用Na₂SO₃还原CuSO₄法：将Na₂SO₃和CuSO₄加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：。
Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用
（2）用制得的Cu₂O进行催化分解水的实验
①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu₂O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：
2H₂O(g)

2H₂(g)＋O₂(g) △H＝＋484 kJ·mol^－¹
T₁温度下不同时段产生O₂的量见下表：

时间/min	20	40	60	80
n(O₂)/mol	1.0	1.6	2.0	2.0

前20 min的反应速率v(H₂O)＝；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝；若T₂温度下K＝0.4，T₁ T₂（填>、<、=）
②右图表示在t₁时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H₂的浓度随时间变化的情况，则t₁时平衡的移动方向为，t₂时改变的条件可能为；若以K₁、K₂、K₃分别表示t₁时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t₃时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K₁、K₂、K₃的关系为；