气化炉 | 燃烧炉 |
①C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ•mol-1 ②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1 ③CaO(s)+CO2(g)?CaCO3(s)△H=-178.3kJ•mol-1 | ④C(s)+O2(g)═CO2(g) △H=-393.8kJ•mol-1 ⑤CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g) K |
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |
T1 | 0 | 1.5 | 2.3 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
T2 | 0 | 1.0 | 1.8 | 2.8 | 3.1 | 3.1 |
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |
p1 | 1 | 0.90 | 0.83 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
p2 | 1 | 0.58 | 0.35 | 0.31 | 0.30 | 0.30 |
分析 (1)根据盖斯定律构造目标热化学方程式,据此计算反应热;
(2)由反应③可知,反应⑤再生1mol CaO吸收178.3kJ热量,结合反应④的反应热计算需要氧气物质的量;
(3)图表数据分析可知一定压强下随时间增大,生产二氧化碳增多,说明温度升高平衡正向进行,正反应为吸热反应,平衡常数增大,不同温度下随温度升高二氧化碳增大,T1>T2,图表2可知P1状态在相同时间内残留率大于P2,反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向进行,碳酸钙残留率增大;
Ⅱ、(4)该燃料电池中,通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为2CO-4e-+2CO32-═4CO2,通入氧气和CO2的混合气体一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2CO2═2CO32-,以此解答该题.
解答 解:Ⅰ、(1)已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1
③CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H=-178.3kJ•mol-1
根据盖斯定律,①+②+③得C(s)+2H2O(g)+CaO(s)=CaCO3(s)+2H2(g),
故△H=+131.6kJ•mol-1+(-41.2kJ•mol-1)+(-178.3kJ•mol-1)=-87.9kJ•mol-1,
故答案为:-87.9;
(2)由反应③可知,反应⑤再生1mol CaO吸收178.3kJ热量,由反应④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.8kJ•mol-1可知,需要氧气物质的量=$\frac{178.3KJ/mol}{393.8KJ/mol}$=0.453mol,
故答案为:0.453;
(3)图表数据分析可知一定压强下随时间增大,生产二氧化碳增多,说明温度升高平衡正向进行,正反应为吸热反应,平衡常数增大,不同温度下随温度升高二氧化碳增大,T1>T2,反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向进行,碳酸钙残留率增大,图表2可知P1状态在相同时间内残留率大于P2,则P1>P2,
故答案为:增大,>,>;
Ⅱ、通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为2CO-4e-+2CO32-═4CO2,正极上的电极反应式为O2+4e-+2CO2═2CO32-,总反应式为:2CO+O2═2CO2,熔融盐中CO32-的物质的量浓度不变,依据电子守恒在标准状况下,11.2L氧气物质的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol参与反应,理论上转移的电子数=0.5mol×4×NA=2NA(或1.204×1024),
故答案为:CO-2e-+CO32-=2CO2,2NA(或1.204×1024);
点评 本题考查反应热有关计算、化学平衡影响因素分析判断,原电池原理分析应用,主要是图表数据分析和平衡移动原理的理解,掌握基础是关键,题目难度中等,.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | ①②③⑤ | B. | ①④⑤ | C. | ①②③ | D. | ②③⑤ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 气态氢化物水溶液的酸性依次减弱 | |
B. | 氯水、溴水、碘水都能使淀粉碘化钾试纸变蓝 | |
C. | 气态氢化物的稳定性随原子序数的增大而增强 | |
D. | 原子核外最外层电子数随原子序数的增大而增多 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 4 min内 v(Z)=0.025 mol•L-1•min-1 | |
B. | Y的平衡转化率为75% | |
C. | 平衡常数K=(25/12)(mol•L-1)-2 | |
D. | t1 min时充入少量He,平衡向正向移动 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Na+、NH4+、AlO2-、SiO32- | B. | Ca2+、NH4+、NH3﹒H2O、CH3COO- | ||
C. | Cr2O72-、H+、C2H5OH、NO3- | D. | Cu2+、SO42-、HS-、Cl- |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,减少硫的氧化物和氮的氧化物污染 | |
B. | 方便面的制作过程中常用到纯碱,葡萄酒中一般加入少量SO2作为添加剂 | |
C. | 油脂、淀粉、纤维素、蛋白质等都能在人体内水解并提供能量 | |
D. | 二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成 |
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