高中化学热化学方程式计算题

天然气的主要成分为CH ₄，一般还含有C ₂H ₆等烃类，是重要的燃料和化工原料。

（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C ₂H ₆（g）═C ₂H ₄（g）+H ₂（g）△H ₁，相关物质的燃烧热数据如下表所示：

物质	C 2H 6（g）	C 2H 4（g）	H 2（g）
燃烧热△H/（kJ•mol ^﹣ ^1）	﹣1560	﹣1411	﹣286

①△H ₁＝ 　　kJ•mol ^{﹣ 1}。

②提高该反应平衡转化率的方法有 　　、 　　。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下（p）发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α．反应的平衡常数K _p＝ 　　（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH ₄ $\stackrel{\mathit{高温}}{\to }$ C ₂H ₆+H ₂．反应在初期阶段的速率方程为：r＝k×c ${}_{C{H}_4}$ ，其中k为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r ₁，甲烷的转化率为α时的反应速率为r ₂，则r ₂＝ 　　r ₁。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是 　　。

A．增加甲烷浓度，r增大

B．增加H ₂浓度，r增大

C．乙烷的生成速率逐渐增大

D．降低反应温度，k减小

（3）CH ₄和CO ₂都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：

①阴极上的反应式为 　　。

②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：1，则消耗的CH ₄和CO ₂体积比为 　 。

现有FeCl₃、AlCl₃的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图，请计算出FeCl₃、AlCl₃的物质的量浓度各为多少？

（1）铝粉和镁粉的混合物5.1g与足量的稀硫酸反应，标况下共产生气体5.6L，铝粉和镁粉质量分别是多少？
（2）①将Cu片放入稀硫酸中，铜片未溶解。但是如果此时加入一定量的H₂O₂，则可以看到溶液变蓝，相关离子方程式为                
②在一定温度下，向15g蒸馏水加入无水硫酸铜粉末，充分搅拌并过滤，得到一定质量的蓝色晶体和8.4g滤液，若此温度下无水硫酸铜的溶解度为40g，则原先加入的无水硫酸铜的物质的量为多少？（要求有必要的推导过程）

取一定质量NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题：

（1）反应后的固体的成分(填化学式)___________ ；
（2）加入盐酸后产生的气体在标准状况下的体积为_________L；
（3）盐酸中HCl的物质的量浓度____________；
（4）原固体混合物中n(NaHCO₃) =_____________、n(Na₂O₂) =_____________。

某K₂CO₃与KHCO₃的混合物共6.14 g，加热分解后质量减少为5.52 g。
（1）求原混合物中K₂CO₃的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
（2）若将原混合物溶于200 mL水配成溶液，向溶液中逐滴加入1.0 mol·L^-1的稀盐酸。当加入的稀盐酸的体积为            mL时开始产生气体；当加入50 mL稀盐酸时，产生的气体在标准状况下的体积为                mL。

FeS₂是Li/FeS₂电池的正极活性物质，可用水热法合成。等物质的量的FeSO₄、Na₂S₂O₃、S及H₂O在200℃连续反应24小时，再依次用CS₂、H₂O洗涤、干燥及晶化后得到。
（1）FeS₂中硫元素的化合价为；合成FeS₂离子方程式为          。
（2）用CS₂、H₂O洗涤除去杂质，其中用CS₂洗涤的目的是          。
（3）取上述制得的正极材料1．1200g （假定只含FeS一种杂质），在足量的氧气流中充分加热，最后得0．8000g红棕色固体，则该正极材料中FeS₂的质量分数（写出计算过程）。

将1.66 g碳酸钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水，配成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mo1·L^-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO₂的体积（标准状况）关系如图所示。

请回答下列问题：
（1）OA段是盐酸与Na₂CO₃和NaOH发生的反应，反应后溶液中的溶质有        （填化学式）。
（2）当到达B点时，产生CO₂的体积为                  mL（标准状况）。
（3）计算原混合物中Na₂CO₃的质量分数。（写出必要计算过程，结果保留3位有效数字）

（一）标准状况下，向100 mL NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO₂气体，充分反应后，测得最后所得溶液显碱性（反应前后溶液的体积变化忽略不计）。在溶液M中逐滴缓慢滴加1 mol/L盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：

已知图中B点位置固定，V（B）="300" ml。，而点A、C可在各自的轴上移动。
（1）原溶液的物质的量浓度为     mol/L。B点时，最终所得溶液中的溶质的物质的量浓度是    mol/L。（两种溶液混合时体积可以直接相加）。
（2）V（A）的取值不同时，溶液M中的溶质的成分也不同，请填写下表：

V（A）的取值	V（A）=0	0<V（A）<150	V（A）=150	150<V（A）<300
溶质的成分	①	②	③	④

（3）取V（A）="100" mL时对应的溶液M 30 mL与等体积的l mol/L的盐酸按各种可能的方式混合，产生的气体体积V mL，则V的取值范围是                    。
（二）(5分)向27.2 g Cu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO₃)₂。在所得溶液中加入1.0 mol·L^－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。求
①混合物中Cu的质量为_____________
②产生的NO在标准状况下的体积为_____________

(8分)取NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物x g放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题：

（1）加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为__________________L；
（2）盐酸中HCl的物质的量浓度__________________；
（3）反应后的固体的成分（填化学式）__________________；
（4）x=_____________。

(10分)完成下列离子方程式
（1）硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸反应
（2）硫代硫酸钠与硫酸反应
（3）硫酸溶液与淀粉碘化钾溶液混合在空气中放置一段时间
（4）K₂Cr₂O₇的溶液中存在的平衡
（5）氯化铁与硫氰化钾溶液反应

某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3 g的该结晶水合物，分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到2.24 L该气体(标准状况)；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。
另一份逐滴加入Ba(OH)₂溶液，开始现象类似，但最终仍有白色沉淀；过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6 g。
请回答以下问题：
（1）试通过计算确定该结晶水合物的化学式为          ；
（2）假设过程中向该溶液中加入的Ba(OH)₂溶液的物质的量浓度为2.0 mol·L^-1。
①加入少量Ba(OH)₂溶液，则反应的离子方程式为                                        ；
②加入一定量的Ba(OH)₂溶液后，若所得沉淀的总物质的量最大，则反应的离子方程式为                                                  ；
③若加入75 mL的Ba(OH)₂溶液，则得到的沉淀质量为     。

以黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂气体的吸收率。具体情况如图6所示。请回答下列问题

（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是　　℃，达到此要求采取的适宜措施是　　。
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO₃^－氧化成SO₄^2－，写出制备二氧化氯的离子方程式：　　。
（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品质量6.0g，通过反应和吸收可得400 mL ClO₂溶液，取出20 mL，加入37.00 mL 0.500mol·(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ 溶液充分反应，过量Fe²⁺再用0.0500 mol· K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL。反应原理如下：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺=+5Fe³⁺ +2H₂O   
14H⁺ ++6 Fe²⁺ =2Cr³⁺ + 6 Fe³⁺ +7H₂O
试计算ClO₂的“产率”。（写出计算过程）

某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。已知文献记载：
①氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaC1O；氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaC1O和NaC1O₃。②在酸性较弱时KI只能被NaC1O氧化，在酸性较强时亦能被NaC1O₃氧化。
（1）该小组利用如图所示装置制取家用消毒液（主要成分为NaClO），则a为   （填“阳极”或“阴极”）。生成NaClO的离子方程式为   。

（2）该小组将0.784 L（标准状况）Cl₂通入50.00 mL热的NaOH溶液中，两者恰好完全反应后，稀释到250.0 mL。
①取稀释后的溶液25.00 mL用醋酸酸化，加入过量KI溶液。用0.2000 mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液滴定：I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－，消耗Na₂S₂O₃溶液10.00 mL时恰好到达终点。
②将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性，再用上述Na₂S₂O₃溶液滴定到终点，需Na₂S₂O₃溶液30.00 mL。
①操作②中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为   。
②反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为   。
③计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠(Na₂C₂O₄)氧化：
MnO₄^—＋C₂O₄^2—＋H^＋―→Mn^2＋＋CO₂↑＋H₂O(未配平)；
MnO₂＋C₂O₄^2—＋H^＋―→Mn^2＋＋CO₂↑＋H₂O(未配平)。
为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20 g软锰矿样品，加入2.68 g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0 mL，用0.0200 mol·L^－1高锰酸钾溶液进行滴定。当加入20.0 mL溶液时恰好完全反应，试根据以上信息完成下列各题：
(1)配平上述两个离子方程式：
___MnO＋___C₂O＋___H^＋===___Mn^2＋＋___CO₂↑＋___H₂O；
___MnO₂＋__C₂O＋___H^＋===___Mn^2＋＋___CO₂↑＋__H₂O。
(2)欲求得软锰矿中二氧化锰的质量分数，还缺一个数据，这个数据是__________(填数据所代表的意义)。
(3)若该数据的数值为250，求该软锰矿中二氧化锰的质量分数(写出计算过程)。

将KCl和CrCl₃两种固体混合物共熔发生化合反应制得化合物X。将5．405gX中Cr元素全部氧化成Cr₂O₇^2-，酸性的Cr₂O₇^2-可与过量的KI发生氧化还原反应氧化出7．62g I₂，同时Cr₂O₇^2-被还原成Cr³⁺，如果取溶有X 5．405g的溶液，加入过量的AgNO₃，可得12．915gAgCl沉淀。（1）写出Cr₂O₇^2-与I^-反应的离子方程式
（2）通过计算得出Ｘ的化学式