题目列表(包括答案和解析)
28. (28分)在一密闭容器中充入3molH2和1moN2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应达到平衡状态: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。
(1)保持容器体积不变,向其中再加入1molH2,反应速率 (填“加快”、“减慢”、“不变”或“无法确定”下同) ,平衡 (填“向左”、“向右”、“不”或“无法判断”,下同) 移动。产生上述结果的原因是
(2)保持容器体积不变,向其中加入1molNe,反应速率 , 平衡 移动。产生上述结果的原因是
(3)保持容器内压强不变,向其中加入1molNe,反应速率 , 平衡 移动。
(4)保持容器内压强不变,向其中再加入3molH2(g)和1molN2(g),反应速率 ,平衡 移动,产生上述结果的原因是
⑸提高起始的反应温度,反应速率 ,平衡 移动,产生上述结果的原因是
27.(6分)1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
⑴ 图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的
是 (选填“A”、“B”或“C”);
⑵ 20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。
图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图(虚线图), 由此可知,过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的 ,降低了反应的 。
21.(6分)400 mL NaNO3和AgNO3的混合溶液中c(NO3-)=4mol/L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到11.2L气体(标准状况),假设电解后溶液体积仍为400 mL。试计算:
(1)上述电解过程中转移电子的物质的量;
(2)电解后溶液中的c(H+) 。
20.(14分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因
为 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度约为0.8g/cm3。用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
三 计算题
19、(8分)途径I:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1<0。
途径II:先制水煤气 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H2>0,
再燃烧水煤气:2 CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g);△H3<0,
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g);△H4<0。
请回答下列问题:
(1)判断两种途径放热:途径I放出的热量____________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量。
(2)由于制取水煤气反应里,反应物具有的总能量__________________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要__________________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是______________________
(3)△H1、△H2、△H3和△H4的数学关系式是_____________________________________
18.(8分)某同学查资料得知α-AgI是一种固体导体,导电率很高。他为了研究α-AgI究竟是Ag+离子导电还是I-离子导电,设计一个如图所示(用铅蓄电池做电源)的电化学实验。
已知铅蓄电池总反应:
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
(1)该实验电解池的阳极电极反应式: ;
铅蓄电池的正极电极反应式: 。
(2)若Ag+导电,α-AgI本身质量将 。(填“不变”、“变大”、或“变小”,下同。)
若I-导电,阳极附近的α-AgI晶体密度将会 。
(3)若通电一段时间后铅蓄电池中消耗了1molH2SO4,则电解池的阴极增重 g。
16.(6分)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2+3H2 NH3 △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值为________________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+02(g)=C02(g) △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(l) △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l) △H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变 :
△H=______________________________________。
17(13分).甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如下图)。请回答下列问题:
(1)若两池中均为硫酸铜溶液,反应一段时间后:
1有红色物质析出的是甲池中的__________________棒,乙池中的_______________ 棒
2乙池中阳极的电极反应式是__________________
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
1写出乙池中总反应的离子方程式__________________
2甲池中碳极上电极反应式是____________________________________
乙池碳极上电极反应属于__________________ (填“氧化反应”或“还原反应”)
3若乙池转移0.02mol电子后停止试验,池中溶液体积是200ml,则溶液混均后的C(OH-)=_________(不考虑电解产物的相互反应)
4电解之前食盐水需要精制,目的是除去粗盐中的Ca2+,Mg2+,SO42-等杂质离子,使用试剂有:
a. Na2CO3溶液,b. Ba(OH)2溶液,c. HCl溶液 其合理加入顺序为(试剂填序号)_________
15.某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4
14.据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为:2CH3OH + 3O2 + 4OH- 2CO32- + 6H2O,则下列说法错误的是 ( )
A、放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B、充电时电解质溶液的C(OH-)逐渐增大
C、放电时负极的电极反应为:CH3OH+8OH-→ CO32- + 6H2O+6e-
D、充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子
13.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三个要求:1阳极质量减少;2阴极质量增加3电解溶液中C(Cu2+)不变,则可选用的电极是 ( )
A.纯铜作阳极,含Zn.Ag的Cu合金作阴极 B . 含Zn.Ag的Cu合金作阳极,纯铜作阴极
C. 用纯铁作阳极,纯铜作阴极 D. 用石墨作阳极,用Pt作阴极
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