高中化学热化学方程式实验题

环戊二烯（ ）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：   

（1）已知： (g) = (g)+H ₂(g) Δ H ₁=100.3kJ·mol ⁻¹    ①

H ₂(g)+ I ₂(g) =2HI(g) Δ H ₂=−11.0 kJ·mol ⁻¹    ②

对于反应： (g)+ I ₂(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H ₃=________kJ·mol ⁻¹。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（ ）在刚性容器内发生反应③，起始总压为10 ⁵Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数 K _p=________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________（填标号）。

A．	通入惰性气体	B．	提高温度
C．	增加环戊烯浓度	D．	增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．	T 1＞ T 2
B．	a点的反应速率小于c点的反应速率
C．	a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．	b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L ^−1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe(C ₅H ₅) ₂结构简式为 ），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为________，总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行，原因为________。

三氯氢硅（ $SiHC{l}_3$ ）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：   

（1） $SiHC{l}_3$ 在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成 $(HSiO{)}_{2}O$ 等，写出该反应的化学方程式________。    

（2） $SiHC{l}_3$ 在催化剂作用下发生反应：

$2SiHC{l}_3\left(g\right)=Si{H}_{2}C{l}_2\left(g\right)+ SiC{l}_4\left(g\right)$     $\Delta H_1=48kJ·mo{l}^{-1}$

$3Si{H}_{2}C{l}_2\left(g\right)=Si{H}_4\left(g\right)+2SiHC{l}_3\left(g\right)$   $\Delta H_2=-30kJ·mo{l}^{-1}$

则反应 $4SiHC{l}_3\left(g\right)=SiH\left|4\right|\left(g\right)+ 3SiC{l}_4\left(g\right)$ 的 $\Delta H=$ ________ $kJ·mo{l}^{-1}$ 。

（3）对于反应 $2SiHC{l}_3\left(g\right)=Si{H}_{2}C{l}_2\left(g\right)+SiC{l}_4\left(g\right)$ ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 $323K$ 和 $343K$ 时 $SiHC{l}_3$ 的转化率随时间变化的结果如图所示。

① $343K$ 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 $K_{343K}=$ ________（保留2位小数）。

②在 $343K$ 下：要提高 $SiHC{l}_3$ 转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小： $v_a$ ________ $v_b$ （填"大于""小于"或"等于"）。反应速率 $v= v_{正}-v_{逆}=k_{正}{x^2}_{{\text{SiHCl}}_{\text{3}}}$ − $k_{逆}{x}_{{\text{SiH}}_{\text{2}}{\text{Cl}}_{\text{2}}}{x}_{{\text{SiCl}}_{\text{4}}}$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 分别为正、逆向反应速率常数， x为物质的量分数，计算a处 $\frac{v_{正}}{v_{逆}}$ =________（保留1位小数）。

近期发现， $H_{2}S$ 是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能．回答下列问题：

（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是（填标号）．

A．	氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．	氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．	$0.10mol•L^{﹣1}$ 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．	氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理．

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________、________，制得等量H ₂所需能量较少的是________．

（3） $H_{2}S$ 与 $C{O}_2$ 在高温下发反应：生 $H_{2}S（g）+C{O}_2（g）\rightleftharpoons COS（g）+H_{2}O（g）$ ．在610k时，将 $0.10molC{O}_2$ 与 $0.40mol H_{2}S$ 充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02．

① $H_{2}S$ 的平衡转化率 $a_1$ =________%，反应平衡常数K=________．

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03， $H_{2}S$ 的转化率 $a_2$ ________ $a_1$ ， 该反应的△H________0．（填"＞""＜"或"="）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使 $H_{2}S$ 转化率增大的是________（填标号）

A．

$H_{2}S$

B．

$C{O}_{2 }$

C．

COS

D．

$N_2$

煤燃烧排放的烟含有 $S{O}_2$ 和 $N{O}_x$ ， 形成酸雨、污染大气，采用 $NaCl{O}_2$ 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝．回答下列问题：

（1） $NaCl{O}_2$ 的化学名称为________．

（2）在鼓泡反应器中通入含 $S{O}_2$ 、 $N{O}_x$ 的烟气，反应温度323K， $NaCl{O}_2$ 溶液浓度为 $5\times {10}^{﹣ 3}mol•L^{﹣ 1}$ ． 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表．

离子	$SO{4}^{2 ﹣}$	$S{O_3}^{2 ﹣}$	$N{O_3}^{﹣}$	$N{O_2}^{﹣}$	$C{l}^{﹣}$
c/ $（mol•L^{﹣1}）$	$8.35\times {10}^{﹣4}$	$6.87\times {10}^{﹣6}$	$1.5\times {10}^{﹣4}$	$1.2\times {10}^{﹣5}$	$3.4\times {10}^{﹣3}$

①写出 $NaCl{O}_2$ 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________．增加压强，NO的转化率________（填"提高"、"不变"或"降低"）．

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________（填"增大"、"不变"或"减小"）．

③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填"大于"或"小于"）原因是除了 $S{O}_2$ 和NO在烟气中初始浓度不同，还可能是________．

（3）在不同温度下， $NaCl{O}_2$ 溶液脱硫、脱硝的反应中 $S{O}_2$ 和NO的平衡分压 $p_0$ 如图所示．

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均______（填"增大"、"不变"或"减小"）．

②反应 $Cl{O}_2{ }^{﹣}+2S{O_3}^2 ﹣═2S{O_4}^{2 ﹣}+C{l}^{﹣}$ 的平衡常数K表达式为________．

（4）如果采用 $NaClO$ 、 $Ca（Cl{O}_2)$ 替代 $NaCl{O}_2$ ，也能得到较好的烟气脱硫效果．

①从化学平衡原理分析， $Ca（ClO{）}_2$ 相比 $NaClO$ 具有的优点是________．

②已知下列反应：

$S{O}_2（g）+2OH{ }^{﹣}（aq）═S{O_3}^{2 ﹣}（aq）+H_{2}O（1）△H_1$

$ClO{ }^{﹣}（aq）+S{O}_{ 3}{ }^{2 ﹣}（aq）═SO{ }_4{ }^{2 ﹣}（aq）+C{l}^{ ﹣}（aq）△H{ }_2$

$CaS{O}_4（s）═Ca{ }^{2+}（aq）+S{O}_{ 4}{ }^{2 ﹣}（aq）△H{ }_3$

则反应 $S{O}_2（g）+C{a}^{2+}（aq）+Cl{O}^{﹣}（aq）+2O{H}^{﹣}（aq）═CaS{O}_4（s）+H_{2}O（l）+C{l}^{﹣}$ （aq）的△H=________．

硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO ₂的催化氧化：SO ₂（g） $+\frac{1}{2}$ O ₂（g） $\stackrel{\mathit{钒催化剂}}{\to }$ SO ₃（g）△H＝﹣98kJ•mol ^{﹣ 1}．回答下列问题：

（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图（a）所示，V ₂O ₅（s）与SO ₂（g）反应生成VOSO ₄（s）和V ₂O ₄（s）的热化学方程式为： 　　。

（2）当SO ₂（g）、O ₂（g）和N ₂（g）起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO ₂平衡转化率α随温度的变化如图（b）所示。反应在5.0MPa、550℃时的α＝ 　　，判断的依据是 　　。影响α的因素有 　　。

（3）将组成（物质的量分数）为2m% SO ₂（g）、m% O ₂（g）和q% N ₂（g）的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO ₂转化率为α，则SO ₃压强为 　　，平衡常数K _p＝ 　　（以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。

（4）研究表明，SO ₂催化氧化的反应速率方程为：v＝k（ $\frac{\alpha }{\alpha \prime }-$ 1） ^0.8（1﹣nα′）式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO ₂平衡转化率，α′为某时刻SO ₂转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图（c）所示。

曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度t _m．t＜t _m时，v逐渐提高；t＞t _m后，v逐渐下降。原因是 　　。

某校学生课外活动小组为测定Na元素的相对原子质量，甲同学设计的装置如右图，该装置（包括仪器、水和干燥剂）的总质量为ag，从实验室取出b g的钠（不足量，不含煤油）放入水中，塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为cg。试回答：

（1）该反应的离子方程式为               ；
（2）此干燥管的作用是                       ；若此钠块有少量被氧化，则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量                （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）乙同学认为此设计方案会使测定结果            （填“偏大”、“偏小”或“不变”），建议在图中干燥管上再连一个同样的干燥管且该干燥管不参与称质量，其目的是                  ，计算钠的相对原子质量的表达式为____________；
（4）丙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在广口瓶中再加入一定量煤油，其目的是_   ___。

工业上，向500℃~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁（已知炽热铁屑与氯化氢生成氯化亚铁）。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。

回答下列问题：
（1）盛装浓盐酸的仪器名称为          ，进行实验时，应先点燃           （选填A或C）处酒精灯。
（2）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的离子方程式为          ，装置B中加入的试剂是          。
（3）制取的无水氯化铁中混有少量氯化亚铁，其原因是             （化学方程式表示）。为除去氯气中混有的少量HCl，可以在装置A、B间加入装有               的洗气瓶。
（4）工业上常用石灰乳吸收制氯气的尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_____________（填化学式）。长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是_____________（填数字代号）。
① O₂         ② Cl₂          ③ CO₂          ④ HClO

以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
［研究课题］探究乙二酸的某些性质
［查阅资料］乙二酸（HOOC－COOH）俗称草酸，草酸晶体的化学式为H₂C₂O₄·2H₂O；草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解；草酸蒸气在低温下可冷凝为固体；草酸钙不溶于水，草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。
［提出猜想］
猜想一：乙二酸具有不稳定性
根据草酸晶体的组成，该小组同学猜想其受热分解产物为CO、CO₂和H₂O。 设计方案：
（1）请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置（草酸晶体分解装置略，连接导管略去）

请回答下列问题：
① 装置的连接顺序为：A→(     )→D→(     )→B→D；
② 实验时，在点燃B处酒精灯之前，应进行的操作是                 。装置中碱石灰的作用是                     。检验产物中有CO的实验现象 是                   。
③ 整套装置存在不合理之处为                    。
猜想二： 乙二酸具有还原性设计方案：
（2）该小组同学向酸化的KMnO₄溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO₄溶液褪色并产生一种气体，从而判断草酸具有较强的还原性。该反应的离子方程式为           。

海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：
（1）步骤①所需要的硅酸盐仪器是___________ ,步骤③的实验操作是___________。
（2）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘水中的单质碘的理由是   _______   。（选填序号）
a．单质碘与苯不发生化学反应            b．碘在苯中溶解度小
c．碘在苯中溶解度大                    d．苯与水互不相溶
（3）提取碘的过程中，不能使用的有机溶剂是       ___   。（选填序号）
a．酒精       b．汽油    c．四氯化碳
（4）步骤④中所发生的离子反应方程式      _____________。
（5）已知：2Fe³⁺+2I^－→2Fe²⁺+I₂ 氯气既可以氧化Fe²⁺，也可以氧化I^－。 往FeI₂溶液中通入一定量的 Cl₂，反应完成后，溶液中有1/2Fe²⁺被氧化，请写出该反应的化学反应方程式:__________。

某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两同学的判断是否正确，丙同学设计了如下图所示的实验装置，已知C装置为黑色的粉末状物质(锌与浓硫酸共热时产生的气体X，且该反应装置已略去)。

请回答：
（1）乙同学认为还可能产生氢气的离子方程式是_______________
（2）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是_______________
（3）A中加入的试剂作用是____________；B中加入的试剂可能是____________， E中加入的试剂如果是碱石灰，其作用为__________________。
（4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象：C中：黑色粉末变成红色，D中：____________。

某课外兴趣小组刚收集到一瓶当地的酸雨，计划通过实验检测酸雨的主要成分进而分析探讨当地酸雨的成因。
I．同学们首先对当地酸雨的成因提出假设
假设1.空气中含有的过多的氮氧化物造成的；
假设2.空气中含有的过多的二氧化硫造成的；
假设3.空气中过多的氮氧化物、二氧化硫共同造成的。
一组同学设计实验验证假设1，请在下表空白处填写相关实验现象。

实验步骤	实验现象	结论
取适量样品加热浓缩后加入试管中，再加入适量硫酸和铜片，加热。		假设1成立

其中涉及的化学反应的离子方程式是____________________。
另一组同学验证假设2，取适量样品并向其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，没有看到白色沉淀生成，该小组得出结论：假设2不成立，你认为是否合理？_____________(填“合理”或 “不合理”，如果填“合理”，本小题余下的空不需要填写)。如果不合理，请说明原因_____________________。你认为合理的实验验证方案_____________________。

在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。在实验室里按下图所示装置，可进行模拟实验证明Na₂O₂的供氧作用。

（1）A中发生反应的离子方程式是                。
（2）填写表中空格。

仪器	加入试剂	加入该试剂的目的
B	饱和NaHCO3溶液
D

（3）试管F中收集满气体后，验证该气体的实验操作方法是                。
（4）C中反应的化学方程式是           。

某研究性学习小组欲由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe、Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃ )制备绿矾（FeSO₄·7H₂O），流程图如下：

（1）操作a的名称是        。
（2）加入足量试剂X后，发生反应的离子方程式为        、        。
（3）若向溶液2中滴加KSCN溶液，无明显现象。固体与足量稀硫酸发生反应的离子方程式是      、      、       。

分别用一种试剂将下列物质中的少量杂质除去（括号内为混入的杂质）。

物  质	需加入的试剂	有关离子方程式
HNO3(HCl)
ZnSO4(CuSO4)
NaCl(Na2CO3)

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：
（1）写出该实验中产生氢气的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目：_______________。
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A．加热反应一段时间	B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞	D．停止加热，充分冷却

（3）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________________(填仪器接口的字母编号)。
（4）实验结束后，甲同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，于是甲同学判断上述实验中确有CaH₂生成。请根据甲同学的现象写出CaH₂与水反应的化学方程式______________________。乙同学发现将单质钙加入水中也能发生上述现象，因此乙同学认为不能证明确有CaH₂产生，请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象______________________。