高中化学消去反应与水解反应填空题

(12分)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应：
C(s)＋O₂(g) ＝ CO₂(g) △H₁＝－393.5 kJ·mol^—1                  ①
C(s)＋CO₂(g) ＝ 2CO(g) △H₂＝＋172.5 kJ·mol^—1                 ②
4CO(g)＋Fe₃O₄(s) ＝ 4CO₂(g)＋3Fe(s) △H₃＝－13.7 kJ·mol^—1      ③
请回答下列问题：
⑴计算3Fe(s)＋2O₂(g) ＝ Fe₃O₄(s)的△H＝___________________。
⑵800℃时，C(s)＋CO₂(g)2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)＝0.20 mol·L^－1、c(CO₂)＝0.05 mol·L^－1，此时反应向_______（填“正”或“逆”）方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L^－1的酸性KMnO₄滴定，至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。
提示：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe^2＋＝Mn^2＋＋5Fe^3＋＋4H₂O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。（请写出必要的解题步骤）
②计算氧化物Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）

(15分)尿素（H₂NCONH₂）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH₃(l)＋CO₂(g)H₂O(l)＋H₂NCONH₂ (l) △H＝－103.7 kJ·mol^－1
试回答下列问题：
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH₃(l)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵) (l)  △H₁
第二步：H₂NCOONH₄(l)H₂O(l)＋H₂NCONH₂(l)   △H₂
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝_______________________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H_{2__________}0（填“＞”“＜”或“＝”）

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过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
（1）图一是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示
意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式__________________________________
在反应体系中加入催化剂，E₁和E₂的变化是：E₁_________，E₂________（填“增大”、“减小”或“不变”），对反应热是否有影响?_______________，
原因是_                                                                  
（2）图二是红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：
① PCl₅(g)分解成PCl₃(g)和Cl₂(g)的热化学方程式                         
② P(s)和Cl₂(g)分两步反应生成1molPCl₅(g)的△H₁与P(s)和Cl₂(g)一步反应生成1molPCl₅(g)
的△H₂关系是：△H₂______     △H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是
                                                                        

常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol  （理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能。下表是一些键能数据（单位为KJ·mol^-1）

化学键	键能	化学键	键能	化学键	键能
C－F	427	C－Cl	330	C－I	218
H－H	436	S＝S	255	H－S	339

 回答下列问题：
(1)由表中数据规律预测C－Br键的键能范围：
_________   <C－Br键能<__________  
(2)热化学方程式2H₂(g)＋S₂(g) =2H₂S(g)；△H= QKJ·mol^－1；则Q=                   
(3) 已知下列热化学方程式：
O₂ (g) = O⁺₂(g) + e^—                              △H₁=" +1175.7" kJ·mol^-1
PtF₆(g) + e^—= PtF₆^—(g)                △H₂="-771.1" kJ·mol^-1
O₂⁺PtF₆^—(s) = O₂⁺(g) + PtF₆^—(g)         △H₃=" +482.2" kJ·mol^-1
 则反应O₂(g) +             (g) = O₂⁺PtF₆^— (s)的△H="___________________" kJ·mol^-1。
(4)已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：
C（金刚石,s）+O₂(g) ＝CO₂(g) △H=－395.4 kJ?mol^－1
C(石墨,s)+O₂(g)＝CO₂(g)       △H=－393.5 kJ?mol^－1
则石墨转化为金刚石时的热化学方程式为                                        
由此看来碳的这两种同素异形体中更稳定的为            　。

(15分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH₄完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH₄燃烧的热化学方程式为__________________________________________。
(2)已知：C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－437.3 kJ·mol^－1
H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g)；ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1
CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)；ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1
则煤气化反应C(s)＋H₂O(g)===CO(g)＋H₂(g)的焓变ΔH＝________kJ·mol^－1。
（3）如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH₄为负极，O₂和CO₂的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO₄溶液的体积为200 mL。

①甲装置中气体A为        （填“CH₄”或“O₂和CO₂”），d极上的电极反应式为_____________。
②乙装置中a极上的电极反应式为____________________________。
若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH₄________ mL (标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）
③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na₂SO₄溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。

(4分)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N₂H₄)和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：
N₂H₄(l)＋2H₂O₂(l)===N₂(g)＋4H₂O(g)　ΔH ＝－641.6 kJ/mol
H₂O(l)===H₂O(g)　ΔH ＝＋44 kJ/mol
若用3.2 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中转移的电子的物质的量为__________，该反应的热化学方程式为                          。

发射卫星时可用肼(N₂H₄)为燃料,已知某温度下1.6g气态肼在空气中完全燃烧生成氮气和水蒸气,放出热量28 kJ,则肼燃烧的热化学方程式为______________________
______________________________________；又知氮气在相同条件下燃烧的热化学方程式为:N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g) ；△H=+68kJ·mol^-1.则该条件下1mol气态肼和二氧化氮完全反应生成氮气和水蒸气时放出的热量为______kJ.

(1)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知：N≡N键的键能是948.9 kJ/mol，H—H键的键能是436.0 kJ/mol；由N₂和H₂合成1 mol NH₃时可放出46.2 kJ的热量。则N—H键的键能是_______________________。
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学方程式：
Fe₂O₃(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO₂(g) ΔH＝－24.8 kJ/mol     ①
3Fe₂O₃(s)+CO(g) = 2Fe₃O₄(s)+CO₂(g) ΔH＝－47.2 kJ/mol   ②
Fe₃O₄(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO₂(g) ΔH＝+640.5 kJ/mol     ③
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学方程式______________________________。
(3)已知两个热化学方程式：
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)       △H＝ ― 393.5kJ/mol
2H₂(g)＋O₂(g)=2H₂O(g)    △H＝ ― 483.6kJ/mol
现有炭粉和H₂组成的悬浮气共0.2mol，使其在O₂中完全燃烧，共放出63.53kJ的热量，则炭粉与H₂的物质的量之比是          .

（1）在101 kPa时，1 mol CH₄完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出890.3 kJ的热量，CH₄的燃烧热为       .1120L CH₄（标准状况）燃烧后所产生的热量为         
（2）已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是：                   

丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径I：C₃H₈(g) + 5O₂(g) ="=" 3CO₂(g) +4H₂O(l)  ΔH＝-a kJ·mol^-1
途径II：C₃H₈(g) ==C₃H₆(g)+ H₂(g)   ΔH＝+b kJ·mol^-1
2C₃H₆(g)+ 9O₂(g) ="=" 6CO₂(g) +6H₂O(l) ΔH＝-c kJ·mol^-1
2H₂(g)+O₂ (g) == 2H₂O(l) ΔH＝-d kJ·mol^-1（abcd均为正值）
请回答下列问题：
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，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C₃H₈(g) ==C₃H₆(g)+ H₂(g) 的反应中，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）b 与a、c、d的数学关系式是______________

Ⅰ某化学过程的示意图如图所示。在装置工作过程中，甲池的总反应式为：。

试回答下列问题：
（1）甲池溶液中的移向       （填“a”或“b”）电极，
乙池溶液中的移向    （填“ A”或“B”）电极；
（2）电极a上发生的电极反应式为                               ；
（3）乙池中发生反应的离子方程式为                               ；
（4）当电极A处得到0.71g产物时，甲池中理论上消耗       (标准状况下)。如何检验A处的产物                                                         。
Ⅱ某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知， 熔点、沸点数据如下：

物质	Al
熔点/℃	660	2054	153	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	-

（1）      某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理         （填“合理”或“不合理”）
（2）      用一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂          ，反应的离子方程式为                            。
（3）      实验室溶解该熔融物，下列试剂中最适宜的试剂是      
A.浓硫酸        B.稀硫酸       C.稀硝酸        D. 氢氧化钠溶液

在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂（H₂O₂），当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
（2）已知H₂O(l)====H₂O(g)；△H=+44kJ·mol^-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________。
（4）已知N₂(g)+2O₂(g)="===2" NO₂(g)；△H="+67.7" kJ·mol^-1， N₂H₄(g)+O₂(g)="==" N₂(g)+2H₂O (g)；△H="-534" kJ·mol^-1，根据盖斯定律写出肼与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式_______________________________________。
（5）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________

CuSO₄溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
（1）某同学配制CuSO₄溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的      溶液，得到了澄清的CuSO₄溶液。
（2）该同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn + CuSO₄== Cu + ZnSO₄设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是       ，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K⁺向      移动（填“甲”或“乙”）。
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是       （填“CH₄”或“O₂”），a处电极上发生的电极反应式是        ；当铜电极的质量减轻3.2g，则消耗的CH₄在标准状况下的体积为      L。
（3）反应一段时间后，燃料电池的电解质溶液完全转化为K₂CO₃溶液，以下关系正确的是     。

A．c(K^+)+c(H^+)=c(HCO3^-)+ c(CO3^2-)+c(OH^-)

B．c(OH^-)=c(H^+)+c(HCO3^-)+2c(H2CO3)

C．c(K^+)>c(CO3^2-)>c(H^+)>c(OH^-)

D．c(K^+)>c(CO3^2-)>c(OH^-)>c(HCO3^-)

E．c(K⁺)= 2c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)

依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）在25⁰C、101KPa时，1克甲醇（CH₃0H）完全燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68KJ，则能表示甲醇燃烧热的热化学方程式为                                       。
（2）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式为：                             。

(8分)废旧印刷电路板经粉碎分离能得到非金属粉末和金属粉末，回收利用可实现资源再生，减少污染。
⑴下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是       （填字母）。

A．热裂解形成燃油

B．露天焚烧

C．作为有机复合建筑材料的原料

D．直接填埋