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为解决能源危机,有人提出用CaCO3制取C2H2作燃料。具体反应为: ① CaC...

为解决能源危机,有人提出用CaCO3制取C2H2作燃料。具体反应为:

CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)

CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g)

CaC2(s)+H2O(l)CaO(s)+C2H2(g)

(1)制备1mol C2H2(g)需一定量的C(s),这些炭完全燃烧可放热__________kJ

(2)1mol C2H2完全燃烧可放出热量1298kJ,则将C2H2(g)作为燃料是否合算?说明理由__________

(3)为什么反应①和②需要高温,反应③只需常温__________(已知有关物质的△Hf(298k)/kJ·mol-1为:CaC2(s)—60CO2(g)—393H2O(l)—285C2H2(g)227CaO(s)—635CaCO3(s)—1207CO(g)—111)

 

1179 kJ 虽然燃烧1mol C2H2(g)放热多于燃烧3 mol C(s)。但反应△rH(298K,①)=+179 kJ/mol,△rH(298K,②)=+464kJ/mol,△rH(298K,③)=-63kJ/mol。即制取1mol乙炔还需消耗(179+464) kJ热量,且反应③放出的热量不能完全利用,不合算。 三个反应的熵变均大于零。反应(1)和(2)是吸热反应,因此高温有利于反应。反应(3)是放热反应,因此常温有利于反应。 【解析】 (1)根据盖斯定律,制取1mol C2H2(g)需3 mol C(s)(36g),反应C(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393 kJ/mol,故3mol C完全反应放出3×393=1179kJ的能量; (2)虽然燃烧1mol C2H2(g)放热多于燃烧3 mol C(s)。但反应△rH(298K,①)=+179kJ/mol,△rH(298K,②)=+464kJ/mol,△rH(298K,③)=-63kJ/mol。即制取1mol乙炔还需消耗(179+464)KJ热量,且反应③放出的热量不能完全利用,不合算。 (3)三个反应的熵变均大于零。反应(1)和(2)是吸热反应,因此高温有利于反应。反应(3)是放热反应,因此常温有利于反应。  
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考点分析:
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Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pHFe2浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p­CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计]控制p­CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)

编号

实验目的

T/K

pH

c/103 mol/L

H2O2

Fe2

为以下实验作参考

298

3

6.0

0.30

探究温度对降解反应速率的影响

____

____

____

____

____

298

10

6.0

0.30

 

[数据处理]实验测得p­CP的浓度随时间变化的关系如图:

(2)请根据图中实验①曲线,列式并计算降解反应在50150 s内的反应速率:________

[解释与结论]

(3)实验①②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:____________

(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,_________________________

 

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已知可逆反应CO(g) + H2O (g)CO2(g) + H2(g),在830K温度下达到平衡。

(1)其化学平衡常数K的表达式为K _______

(2)830K时,若起始时:c (CO) 2mol/Lc (H2O)3mol/L,平衡时CO的转化率为60% K值为________

(3)830K,若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L,则水蒸气的转化率为_______

(4)830K时起始浓度c (CO)a mol/Lc (H2O)b mol/LH2的平衡浓度c (H2)c mol/L,①abc之间的关系式是_________

②当a b时,a ________c

 

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.50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:

(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______________

(2)环形玻璃搅拌棒_______(不能”)用环形铁质搅拌棒代替,其原因是________

(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是___________。实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量______ (相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (相等”“不相等”)

(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:________

.FeSO4可转化为FeCO3FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25℃,101 kPa时:

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)  ΔH=-1648 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1

2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)   ΔH=-1480 kJ·mol-1

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是___________

 

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向一体积不变的密闭容器中充入和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且各改变一种不同的条件。

(1)时改变的条件为___________B的起始物质的量为____________

(2)各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:

 

之间的关系为___________(“>”“<”“=”)

(3)阶段,若A的物质的量变化了0.01 mol,而此阶段中反应体系的能量变化为akJ(a>0),写出此条件下该反应的热化学方程式:______________________

 

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向盛有5 mL 0.01 mol/L的硫氰化钾溶液的小烧杯中,加入5 mL0.01 mol/LFeCl3溶液,混合液立即__________。写出上述反应的离子方程式_____________。向以上溶液中再加0.1 mol/L NaOH溶液至过量,其现象是__________,写出发生上述现象的反应离子方程式_____________

 

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