高中化学计算题

臭氧（O₃）能与KI溶液反应，生成O₂等。在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色，若滴入淀粉则变为蓝色。为测定某环境空气中的臭氧含量，将0℃、1.01×10⁵Pa的空气33.6m³通过KI溶液，使之完全反应，所得溶液用0.0100mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液60.0mL恰好滴定达终点。反应方程式为：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI。
（1）臭氧通入KI溶液中的化学方程式：                           
（2）滴定过程中选择的指示剂是       ，达到滴定终点时的现象为                                  ；
（3）计算该空气中臭氧的体积分数。

往100 mL的NaOH溶液中通入CO₂充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO₂的体积V(标准状况)与M的质量W的关系如下图所示。试解答下列问题：

(1)A点时，白色固体M的化学式为____________________，通入的CO₂的体积为________ mL(标准状况下，下同)。
(2)C点时，白色固体M的化学式为____________________，通入的CO₂的体积为________ mL。
(3)B点时M的组成成分为________(用化学式表示)，通入的CO₂的体积为________ mL。
(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。

某研究性学习小组为测定镁和铝的混合物中铝的质量分数，称取该混合物a g，溶于200 ml 5 mol/L HCl溶液中，共收集到标准状况下的氢气3．36 L。
（1）a的取值范围是__________________。
（2）向反应后所得溶液中逐渐加入4 mol／L的NaOH溶液。当沉淀质量达到最大值时，加入的NaOH溶液的体积是多少毫升？沉淀的最大质量为多少克？（用含a的代数式表示）。
（3）继续加入NaOH溶液至沉淀质量不再发生变化时，过滤、洗涤并灼烧沉淀至恒重，所得残余固体的质量仍为a g，计算原混合物中铝的质量分数。

某类硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO₂、O₂气体：
(1)某种硝酸盐受热分解后，若产生NO₂和O₂的物质的量之比为6︰1，则金属元素的价态在反应过程中_______(填“升高”、“降低”、“不变”)
(2) 现取mg Cu(NO₃)₂无水晶体，强热使其分解，得到NO₂、O₂和ng固体。将气体用水充分吸收后，结果还有气体剩余，同时得到100mL溶液。则：残留固体成分可能是_____________  _______________(用化学式表示)；所得溶液的物质的量浓度是__________________（用只含m的代数式表示）；
(3)(2)中m = 3.76，n = 1.52。试通过计算确定残留固体的成分及其质量

现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧杯中，分四次加入密度为1.22g/cm³的硫酸并作相关记录。有关数据记录如下表：

加硫酸的序号	加硫酸的体积／mL	剩余固体的质量／g
1	20.0	16.0
2	20.0	12.0
3	20.0	8.0
4	20.0	8.0

试计算：
（1）10.0g此样品中铜的质量。
（2）样品中氧化亚铁的质量分数。
（3）所用硫酸溶液溶质的质量分数。

(12分)向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：

回答下列问题：
(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率________；
(2)x＝________；
(3)T ℃时该反应的平衡常数为________；
(4)下列说法正确的是________。
A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L^－1<c(A)<1.56 mol·L^－1

已知1mol SO₂(g)氧化为1mol SO₃的ΔH=-99kJ·mol^-1.请回答下列问题：
（1）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^-1，计算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H =         
在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol/L的CH₃COOH溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K．已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J/K，溶液密度均为1 g/mL，生成溶液的比热容c＝4.184 J/(g·K)．

(2) CH₃COOH的中和热ΔH＝_______________________________.
（3）CH₃COOH的中和热的文献值为－56.1 kJ/mol，你认为(1)中测得的实验值偏差可能的原因是（填二点）____________________________________________

(8分）32g铜与150mL一定浓度的硝酸恰好完全反应，产生的NO₂和NO混合气体在标准状况下的体积为11.2L．请回答：（不要求写计算过程）
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式                      
（2）NO为      mol．标准状况V（NO）：V（NO₂）=            
（3）原硝酸溶液的浓度为     mol•L^-1
（4）试描述实验过程中试管内产生气体现象            

已知T°、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压反应A(g)+B(g)   C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题。
（1）欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA 2molB,则反应达到平衡时，容器的容积为           ，C的体积分数为           。
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1molA和1molB反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为           。

铜与浓硝酸反应的化学方程式如下：Cu +4HNO₃（浓）==Cu(NO₃)₂+2 NO₂↑+2H₂O将 3．2 g铜完全溶于足量的 50 mL 11．0 mol•L^-1的浓硝酸中，只生成NO₂气体，假设反应后溶液的体积仍为 50 mL。试计算
(1)反应后可生成标准状况下NO₂气体多少 L? (写计算过程)
(2)反应后溶液中NO₃^－物质的量浓度为_________________________。

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）密闭容器中排出气体的成分（填化学式）______________；
（5）x=_____________。

（1）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)+4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔＨ＝－574 kJ·mol^-1
CH₄(g)+4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　ΔＨ＝－1160 kJ·mol^-1
若用标准状况下4.48ＬCH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为　　　　（阿伏伽德罗常数用N_A表示），放出的热量为　　　　　    kJ。
（2）已知：C₃H₈(g )  ====  CH₄(g)＋HC≡CH(g)＋H₂(g)       △H₁＝156.6kJ·mol^-1
CH₃CH＝CH₂(g)  ====  CH₄(g)＋HC≡CH(g)      △H₂＝32.4kJ·mol^-1 
则相同条件下，反应C₃H₈(g)====CH₃CH＝CH₂ (g)＋H₂(g)的△H＝    kJ·mol^-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)。部分物质的燃烧热数据如右表：已知1mol H₂O(g)转变为1mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式                                   。

物 质	燃烧热（kJ·mol^－^1）
H2(g)	－285.8
CO(g)	－283.0
CH4(g)	－890.3

(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl－NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式                        。

某有机物含有C、H、O三种元素，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的29倍，把1.16g该有机物在O₂中充分燃烧，将生成物依次通过足量浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重1.08g，碱石灰增重2.64g，则
（1）该有机物的摩尔质量
（2）该有机物的分子式(写计算过程)
（3）红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子是有一个羟基，无甲基的链状结构，请写出其结构简式。

铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l 、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，有红色金属析出且溶液呈蓝色。现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。请回答下列问题：
（1）写出Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                        。
（2）若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为        。
（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为              。
（4）若混合物中Cu的物质的量为n mol，则n的取值范围为              。

(13分)按要求完成下列各小题。
(1)用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	C=O	H－O
键能/kJ·mol^-1	348	413	436	358	750	463

计算反应上述反应的焓变△H=_______________________
写出上述反应的平衡常数表达式K=__________________，若升高温度，则平衡常数K________(填“增大”或“减小”或“不变”)。该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”)，在 _________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)在25℃下，向浓度均为0．01 mol・L^-1的MgCl₂和AlCl₃混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________________。
（已知25℃时K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[Al(OH)₃]=3×10^-34。）
(3)某温度(t℃)时，测得0.01mol·L^-1的NaOH溶液的pH＝11。在此温度下，将pH＝2的H₂SO₄溶液V_aL与pH＝12的NaOH溶液V_bL混合，若所得混合液为中性，则V_a︰V_b＝              。
(4)在25℃时，将cmol·L^-1的醋酸溶液与0.02mol·L^-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH₃COOH的电离常数K_a=____________________。