Question

I.已知：TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(l)+O₂(g)  △H=+140kJ·mol^－1

2C(s)+O₂(g)=2CO(g)          △H=－221kJ·mol^－1

寫出TiO₂和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：                 。

II.將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)+CO₂(g)

則可以判斷該分解反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是         。

  A.2v_正(NH₃)=v_逆(CO₂)                  B.密閉容器中總壓強不變

  C.密閉容器中混合氣體的密度不變       D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變

III．以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池的一極通入O₂和CO₂，電極反應式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；另一極通入丙烷，電極反應式為                 ；放電時，CO₃^2－移向電池的          （填“正”或“負”）極。

IV．如圖裝置所示，C、D、E、F都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和物質(zhì)的量濃度都相同（假設(shè)通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。

⑴若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為          。

⑵現(xiàn)用丙裝置作“銅的電解精煉”，則H應該是           。（填“純銅”或“粗銅”）。

⑶上圖甲裝置電解CuSO₄溶液一段時間后，向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)₂后，恰好使溶液恢復到電解前的濃度。則乙裝置中，若不考慮Cl₂的溶解及與堿的反應，此裝置共產(chǎn)生氣體        L（標準狀況）。

 

Answer 1

【答案】

I.TiO₂(s)＋ 2C(s)＋2Cl₂ (g)＝TiCl₄(l)＋2CO(g)；△H= − 81kJ·mol^-1  （2分）

   II.BC  （2分）

III．C₃H₈＋10CO₃^2－－20e^－===  4H₂O＋13CO₂（2分） 負  （1分）

IV．（1）1：2：2：2 （2分）（2）純銅  （1分）（3）17.92 （2分）

【解析】I.考查蓋斯定律的應用，根據(jù)已知反應可知，①＋②即得到TiO₂(s)＋ 2C(s)＋2Cl₂ (g)＝TiCl₄(l)＋2CO(g)；△H= − 81kJ·mol^-1。

II. 在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。A中反應速率的方向相反，但不滿足速率之比是相應的化學計量數(shù)之比，不正確。反應前后體積是變化的，因此壓強也是變化的，B正確。密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應過程中容積始終是不變的，但質(zhì)量是變化的，C正確。由于反應物是固體，所以氨氣的體積分數(shù)始終是不變的，D不正確。答案選BC。

III．丙烷失去電子，在負極通入，反應式為C₃H₈＋10CO₃^2－－20e^－===  4H₂O＋13CO₂。原電池中陰離子向負極移動。

IV．將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色，說明F是陰極，則E是陽極，D是陰極，C是陽極，所以A是正極，B是負極，H是陰極，G是陽極。

⑴若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應單質(zhì)分別是氧氣、銅、氯氣和氫氣，所以根據(jù)電子得失守恒可知，物質(zhì)的量之比是1：2：2：2。

（2）粗銅精煉時，陰極H應該是純銅。

（3）向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)₂后，恰好使溶液恢復到電解前的濃度。說明在反應中除了生成氧氣以外，還有氫氣生成，其物質(zhì)的量都是0.2mol。則乙中生成氫氣和氯氣都是0.4mol，所以體積是17.92L。