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(2013•济宁一模)化学反应变化过程及结果的研究.按要求回答问题:(1)关于反应过程中能量变化的研究:则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=kJ•mol-1.(2)关于反应速率和限度的研
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(2013•济宁一模)化学反应变化过程及结果的研究.按要求回答问题:(1)关于反应过程中能量变化的研究:
则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=______kJ•mol-1.
(2)关于反应速率和限度的研究:
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T/℃)关系如下:
①焓变△H______0 (填“>”、“<”或“=”).
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
=x,如图(1)是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系.α随着x增大而增大的原因是______.
③图(1)中的B点处,NH3的平衡转化率为______%.
(3)关于电化学的研究:
铝是日常生活中用途最多的金属元素,如图(2)为Al-AgO电池的构造简图,电解质溶液为NaOH,它可用作水下动力电源,该电池中铝电极反应式为______.用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(3)(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极).电解时,阳极的电极反应式为______.
(4)关于电离平衡的研究:
CO2+H2O⇌H2CO3
HCO3-人体血液里存在重要的酸碱平衡:,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒.其pH随c(HCO3-):c(H2CO3)变化关系如下表:
试回答:
①正常人体血液中,HCO3-的水解程度______电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射缓解______(填选项);
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
③pH=7.00的血液中,c(H2CO3)______c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
则:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=______kJ•mol-1.
(2)关于反应速率和限度的研究:
工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:
2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),该反应的平衡常数(K)和温度(T/℃)关系如下:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
n(NH3) |
n(CO2) |
③图(1)中的B点处,NH3的平衡转化率为______%.
(3)关于电化学的研究:
铝是日常生活中用途最多的金属元素,如图(2)为Al-AgO电池的构造简图,电解质溶液为NaOH,它可用作水下动力电源,该电池中铝电极反应式为______.用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(3)(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极).电解时,阳极的电极反应式为______.
(4)关于电离平衡的研究:
CO2+H2O⇌H2CO3
OH− |
H+ |
c(HCO3-):c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
①正常人体血液中,HCO3-的水解程度______电离程度(填“大于”、“小于”、“等于”);
②人体血液酸中毒时,可注射缓解______(填选项);
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
③pH=7.00的血液中,c(H2CO3)______c(HCO3-) (填“<”、“>”、“=”)
▼优质解答
答案和解析
(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-aKJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+H2O(l)△H=-bKJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-cKJ/mol
依据盖斯定律①-(②×2-③×4)得到:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-(a-2b+4c)KJ/mol;
故答案为:-(a-2b+4c);
(2)①平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
②2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),图象分析判断,增大氨气浓度平衡正向进行,故答案为:c(NH3)增大,平衡正向移动;
③B点处x=4,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4,二氧化碳转化率为64%,假设氨气为4,二氧化碳为1,则反应的二氧化碳为0.64,2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),依据化学方程式反应的氨气为1.28,
NH3的平衡转化率=
×100%=32%
故答案为:32%;
(3)铝做负极,失电子被氧化,在碱性溶液中生成NaAlO2,氧化银做正极,得电子被还原为Ag,电解质溶液为NaOH溶液,所以其电池反应式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.所以负极电极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢,电解池中的阳极为尿素失电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成氮气和碳酸根离子,电极反应为,CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
故答案为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O; CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
(4)①人体血液pH值保持在7.35---7.45之间,则HCO3-的水解程度大于电离程度;
故答案为:大于;
②发生酸中毒时,应用碱性物质缓解;
A.NaOH溶液是强碱溶液具有强腐蚀性,故A不符合;
B.NaHCO3溶液水解显碱性,可以和酸反应起到缓解人体血液酸中毒,故B符合;
C.NaCl溶液是中性溶液不起作用,故C不符合;
D.Na2SO4溶液是中性溶液不能缓解血液的酸性,故D不符合;
故答案为:B;
③pH=7.00的血液中c(H2CO3)<c(HCO3-);
故答案为:<;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+H2O(l)△H=-bKJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-cKJ/mol
依据盖斯定律①-(②×2-③×4)得到:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-(a-2b+4c)KJ/mol;
故答案为:-(a-2b+4c);
(2)①平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
②2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),图象分析判断,增大氨气浓度平衡正向进行,故答案为:c(NH3)增大,平衡正向移动;
③B点处x=4,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4,二氧化碳转化率为64%,假设氨气为4,二氧化碳为1,则反应的二氧化碳为0.64,2NH3 (g)+CO2 (g)⇌CO(NH2)2 (l)+H2O (l),依据化学方程式反应的氨气为1.28,
NH3的平衡转化率=
1.28 |
4 |
故答案为:32%;
(3)铝做负极,失电子被氧化,在碱性溶液中生成NaAlO2,氧化银做正极,得电子被还原为Ag,电解质溶液为NaOH溶液,所以其电池反应式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.所以负极电极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;用该电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢,电解池中的阳极为尿素失电子发生氧化反应,在碱性溶液中生成氮气和碳酸根离子,电极反应为,CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
故答案为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O; CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
(4)①人体血液pH值保持在7.35---7.45之间,则HCO3-的水解程度大于电离程度;
故答案为:大于;
②发生酸中毒时,应用碱性物质缓解;
A.NaOH溶液是强碱溶液具有强腐蚀性,故A不符合;
B.NaHCO3溶液水解显碱性,可以和酸反应起到缓解人体血液酸中毒,故B符合;
C.NaCl溶液是中性溶液不起作用,故C不符合;
D.Na2SO4溶液是中性溶液不能缓解血液的酸性,故D不符合;
故答案为:B;
③pH=7.00的血液中c(H2CO3)<c(HCO3-);
故答案为:<;
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