磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。
（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。
请回答问题：
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3＝ 。
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
| t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3) / mol | 0 | 0．16 | 0．19 | 0．20 | 0．20 |
（1）①PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol（2分，方程式1分，△H的表示1分，化学式、状态错误0分；+、焓变数值、单位错漏合扣1分；计量数用分数表示与焓变相匹配也给分）
②－399 kJ/mol（2分，单位错漏扣1分）
（2）①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)（2分，单位错漏扣1分）
②2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）①9～10.5（2分，介于此区间或区间内的某一点）
c(H2PO4－)＞c(HPO42－) （2分）
②Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－
H++PO43－（1分），加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性（1分）。（合理即给分）
解析试题分析：（1）①题干中特别注明图中物质转化的焓变是生成1mol产物的数据，因此PCl5分解成PCl3和Cl2是吸热反应，其热化学方程式为：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)△H＝＋93kJ/mol；
②计算P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5 的焓变，根据盖斯定律反应的焓变与过程无关，只需将图像中两部分的焓变相加即可，所以△H3＝－399 kJ/mol。
（2）①计算反应在50～150s 内的用PCl3表示的反应速率，只需把数据代入公式，因此有v(PCl3)＝△C/△t=(0．19-0．16)mol/(2L×100s)= 1.5×10-4mol/(L·s)；
② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)
起始浓度（mol/L） 
=0.50 0 0
转化浓度（mol/L） 0.10 
=0.10 0.10
平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10 （1分）
K＝ 
= 
＝ 2.5×10-2 mol/L或0.025mol/L
（3）此题要学会认真读图，该图表示的是H3PO4与不断加入的NaOH反应，氢氧化钠量不断增大使溶液pH值不断增大时，溶液中各含磷物种的百分比。每个含磷物种在一定的PH范围内都有百分含量极大和极小的情况，而两条线交叉部分表示的则是2种含磷物种同时存在的情况。
①要获得叫纯净的Na2HPO4，则通过图像找到PH值在9~10.5的范围内，HPO42- 的百分含量接近百分百，所以控制的PH只要在这个范围内，都可以获得较纯净的Na2HPO4 。
②Na2HPO4是弱酸酸式盐，HPO42-存在电离和水解两个平衡，由于溶液呈碱性，可以看出水解强于电离。但是该盐溶液加入氯化钙后，溶液呈酸性，因此可以推测加入的氯化钙一定改变了电离平衡，使之不断产生出氢离子，使溶液呈酸性。所以结合本题的题干“磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在”，可以解释平衡的移动为：Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－H++PO43－，加入CaCl2溶液，Ca2＋与PO43－结合生成Ca3(PO4)2沉淀，促使Na2HPO4电离平衡向右移动，H+浓度增大，溶液显酸性。
考点：本题考查的是反应原理的知识，侧重于化学与反应能量的关系、反应速率和平衡常数计算、平衡移动原理解释等方面的考查。
超能学典应用题题卡系列答案科目：高中化学 来源： 题型：填空题
醋酸是中学常用的一种弱酸。
（1）取0.10mol CH3COOH作导电性实验，测得其导电率随加入的水量变化如图所示：
①开始时导电率为0说明： 。
② 比较a、b点的相关性质（填“＞”、“<”、“=”）：n(H+)：a b；c(CH3COO-)：a b；完全中和时消耗NaOH的物质的量：a b；
③若b点时，溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L，c(H+)=1.3×10-3mol/L，则此时c(CH3COO-)约为 mol/L；计算b点时醋酸的电离平衡常数，写出计算过程 。
（2）已知：H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H1="-57.3" kJ/mol
CH3COOH(aq) 
H+(aq) +CH3COO-(aq) △H2="+1.3" kJ/mol
写出稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式： 。
（3）室温下，取浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后，测得其pH<6，写出混合溶液中的物料守恒关系式 ；并列出其中的离子浓度大小顺序（由大到小） 。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
甲醇是一种可再生的优质燃料，用途广泛，研究其作用具有广阔前景。
（1）已知在常温常压下，测得反应的反应热如下：
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) 
2CO2(g) +4H2O(g) ?H1= －1275．6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) ?H2=－566．0 kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是 。
（2）工业上生产甲醇的反应如下：CO2(g) + 3H2(g) 
CH3OH(g)+ H2O(g) ?H = －49 kJ/mol
在某温度下，容积均为1 L的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容。容器B中经10 s后达到平衡。达到平衡时的有关数据如下表：
| 容器 | A | B |
| 反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
| 反应能量变化 | 放出αkJ热量 | 吸收19．6 kJ热量 |
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I： C(s)＋O2(g) = CO2(g)
途径II：先制水煤气： C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃烧水煤气：2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)；
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)；△H1=－393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H2=－241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g)；△H3=－283.0kJ·mol-1
请回答下列问题：
（1）CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是 （填“放热反应”或“吸热反应”）
（2）根据盖斯定律，煤和气态水生成水煤气的反应热△H= 。
（3）根据两种途径，下列说法错误的是（ ）
| A．途径II制水煤气时增加能耗，故途径II的做法不可取 |
| B．与途径I相比，途径II可以减少对环境的污染 |
| C．与途径I相比，途径II可以提高煤的燃烧效率 |
| D．将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输 |
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)
CO2(g) ΔH1<0①
途径Ⅱ 先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2>0②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH4<0④
请回答下列问题:
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
(3)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1="-393.5" kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2="-566" kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g) ΔH3="+141" kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(4)已知下列各组热化学方程式
①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1="-25" kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2="-47" kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH3="+640" kJ·mol-1
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 ______________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
Ⅰ．处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－867kJ·mol－1
则△H2＝ 。
Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为 C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。 800℃时，将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H2O(g) 
CO2(g) + H2(g)，反应过程中各物质的浓度如右图t1前所示变化。若保持温度不变，t2时再向容器中充入CO、H2各1mol，平衡将 移动（填“向左”、 “向右”或“不”）。t2时，若改变反应条件，导致H2浓度发生如右图t2后所示的变化，则改变的条件可能是 （填符号）。
a加入催化剂 b降低温度 c缩小容器体积 d减少CO2的量
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、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。DMFC工作原理如图所示：
通入a气体的电极是原电池的 （填“正”或“负”），
其电极反应式为 。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)。
而C(g)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②H2(g)＋
O2(g)=H2O(g) ΔH2＝－242.0 kJ·mol－1
③CO(g)＋ O2(g)=CO2(g) ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1
请你根据上述信息回答下列问题：
(1)煤是一种成分复杂的混合物，其中除含碳、氢元素外，还含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固体煤燃烧会导致大气污染，写出煤燃烧产生的两种污染： ，将石灰石粉与煤粉混合，可以有效地减少煤燃烧过程中的二氧化硫污染，写出该反应的化学方程式：____________________
(2)根据已知热化学方程式写出由煤制备水煤气的热化学方程式：____________________________。
(3)下面是甲、乙两位同学对上述热化学方程式及煤燃烧的理解。
甲同学：1 mol CO与1 mol H2燃烧放出的热量之和大于1 mol固体炭燃烧放出的热量，所以煤燃烧时加入少量水，可以使煤燃烧放出更多的热量。
乙同学：根据下面的物质与能量循环，将煤炭转化为水煤气，再燃烧放出的热量与直接燃烧煤炭放出的热量相同，而将煤炭转化为水煤气将会增加消耗，故煤炭转化为水煤气得不偿失。
C(s)＋H2O(g)＋O2(g)
CO2(g)＋H2O(g)
CO(g)＋O2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)＋ O2(g)
请你评价两位同学的理解：
①甲同学的说法 (答“正确”或“不正确”)，原因是______________________________________。
②乙同学的说法 (答“正确”或“不正确”)，原因是_____________________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
(1)氮元素原子的L层电子数为________；
(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l) ΔH1＝－19.5 kJ·mol－1
②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJ·mol－1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式________________________；
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3＝＋44 kJ·mol－1，则表示肼燃烧热的热化学方程式为________________________。
(4)肼—空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为________________________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同? ,原因是
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式: 。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com