【題目】據(jù)《參考消息》報(bào)道,有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”的觀點(diǎn)。
(1)晶體硅在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為Si(s)+O2(g)=SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | Si—O | O=O | Si—Si |
鍵能(kJ/mol) | x | 498.8 | 176 |
已知1 mol Si中含2 mol Si—Si鍵,1 mol SiO2中含4 mol Si—O鍵,則x的值為____________。
(2)假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用,關(guān)于其有利因素的下列說法中,你認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)氖?/span>________________。
A.硅便于運(yùn)輸、貯存,從安全角度考慮,硅是最佳的燃料
B.硅的來源豐富,易于開采,且可再生
C.硅燃燒放出的熱量大,且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染程度低,容易有效控制
D.尋找高效新催化劑,使硅的生產(chǎn)耗能很低,是硅能源開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)
(3)工業(yè)制備純硅的反應(yīng)為2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4 kJ·mol-1,
生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好反應(yīng),則反應(yīng)過程中__________(填“吸收”或“釋放”)的熱量為________kJ。
【答案】(1)460;(2)D;(4)吸收;6.01
【解析】
試題分析:(1)二氧化硅晶體中每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,1mol二氧化硅晶體中含有4molSi-O鍵,則SiO2晶體中Si和Si-O鍵的比例為1:4,因晶體硅中每個(gè)Si原子與周圍的4個(gè)硅原子形成正四面體,向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每Si原子與周圍的4個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-Si鍵,每個(gè)Si-Si鍵為1個(gè)Si原子提供個(gè)Si-Si鍵,所以1mol晶體硅中含有1mol×4×=2molSi-Si鍵,反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中,△H=176kJ/mol×2mol+498.8kJ/mol-XkJ/mol×4=-989.2kJ/mol,X=460kJ/mol,故答案為:460;
(2)硅光電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故答案為:光;電;
(3)A.硅常溫下為固體,性質(zhì)較穩(wěn)定,便于貯存,較為安全,故A正確;B.硅在自然界中含量豐富,僅次于氧,故B正確;C.硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用說明燃燒放出的熱量大,硅燃燒生成二氧化硅,二氧化硅是固體,容易得至有效控制,故C正確;D.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,不改變反應(yīng)熱,故D錯(cuò)誤;故答案為:D;
(4)通入100mL 1molL-1的NaOH溶液恰好反應(yīng)說明生成的氯化氫為0.1mol,設(shè)反應(yīng)放出的熱量為x.
2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJmol-1
4 240.4
0.1 x
=,解得x=6.01kJ,故答案為:6.01。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫能是發(fā)展中的新能源;卮鹣铝袉栴}:
(1)氫氣可用于制備綠色氧化劑H2O2。
已知:H2(g)+X(l)=Y(l) ΔH1
O2(g)+Y(l)=X(l)+H2O2(l) ΔH2
其中X、Y為有機(jī)物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH<0,其原因是 。
(2)硼氫化鈉(NaBH4)是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)物也是氫氣的來源之一。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4,同時(shí)獲得氫氣:Fe + 2H2O + 2OH-FeO42- + 3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若NaOH溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。
已知:Na2FeO4在強(qiáng)堿性條件下能穩(wěn)定存在。
①a為 極(填“正”或“負(fù)”),鐵電極的電極反應(yīng)式為 。
②電解一段時(shí)間后,c (OH-)升高的區(qū)域在 (填“陰極室”或“陽極室”)。
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,
M、N兩點(diǎn)均低于c(Na2FeO4)最高值,請分析原因。M點(diǎn): ;N點(diǎn): 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
物質(zhì) | 雜質(zhì) | 試劑 | 主要操作 | |
A | SiO2 | Fe2O3 | 鹽酸 | 過濾 |
B | CO2 | CO | O2 | 點(diǎn)燃 |
C | FeCl2溶液 | FeCl3 | Cu | 過濾 |
D | CO2 | SO2 | NaOH溶液 | 洗氣 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲同學(xué)通過查詢資料知道,一定濃度的硝酸與Mg反應(yīng)時(shí),可同時(shí)得到NO2、NO、N2三種氣體。該同學(xué)欲用下列儀器組裝裝置來直接驗(yàn)證有NO2、NO生成并制取氮化鎂 (假設(shè)實(shí)驗(yàn)中每步轉(zhuǎn)化均是完全的) 。查閱文獻(xiàn)得知:
①NO2沸點(diǎn)為21.1 ℃、熔點(diǎn)為-11 ℃,NO沸點(diǎn)為-151 ℃、熔點(diǎn)為-164 ℃;
②鎂也能與CO2反應(yīng);
③氮化鎂遇水劇烈水解生成Mg(OH)2和氨氣。
(1)為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康,所選用的儀器的正確連接方式是:A→ →E,實(shí)驗(yàn)中先打開開關(guān)K,通過導(dǎo)管向裝置內(nèi)通入CO2氣體以排出裝置內(nèi)的空氣,停止通入CO2的標(biāo)志是 。
(2)確定還原產(chǎn)物中有NO2的現(xiàn)象是 ,實(shí)驗(yàn)中要多次使用裝置F,第二次使用F的目的是 。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)在D中產(chǎn)生預(yù)期現(xiàn)象的同時(shí),C中溶液顏色慢慢褪去,試寫出C中反應(yīng)的離子方程式 。
(4)甲同學(xué)在A中開始反應(yīng)時(shí),馬上點(diǎn)燃B處的酒精燈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過測試發(fā)現(xiàn)B處的產(chǎn)品純度不高,原因是 。
(5)設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證鎂與硝酸反應(yīng)時(shí)確實(shí)有氨氣生成 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素M和N的離子M2+和N2-具有相同電子層結(jié)構(gòu),則下列說法正確的是
A. M原子比N原子多一個(gè)電子層
B. M的原子序數(shù)比N小
C. M和N原子的電子層數(shù)相等
D. M和N原子最外層電子數(shù)相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】發(fā)展“綠色食品”是提高人類生存質(zhì)量的重要措施,綠色食品指( )
A.安全無公害的營養(yǎng)食品 B.植物類營養(yǎng)食品
C.含葉綠素的營養(yǎng)食品 D.綠顏色的營養(yǎng)食品
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】PbO2及2PbCO3·Pb(OH)2(堿式碳酸鉛)均是生產(chǎn)鉛酸蓄電池正極的原料。
(1)PbO2可由NaClO氧化Pb(NO3)2溶液得到。
①Pb(NO3)2被氧化為PbO2的離子方程式為 。
②Pb(NO3)2溶液中通入H2S發(fā)生Pb2+(aq)+H2S(aq)PbS(s)+2H+(aq),直至平衡,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K= [已知:Ksp(PbS)= 3.55×10-28;H2S電離常數(shù)Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15 ]。
(2)制備堿式碳酸鉛的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①“碳化”時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②“洗滌”時(shí),經(jīng)水洗滌后再用酒精洗滌的目的是 。
(3)為確定2PbCO3·Pb(OH)2(相對式量:775)的熱分解過程,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取一定量(2)實(shí)驗(yàn)制得的樣品放在熱重分析儀中,在氬氣流中熱分解,測得樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%)隨溫度的變化如下圖所示。
①A→B過程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物(化合物)為 (填化學(xué)式);C→D過程中,從體系中逸出的分解產(chǎn)物(化合物)為 (填化學(xué)式)。
②根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算并確定E點(diǎn)殘留固體的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。
(1)實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5 mol·L-1鹽酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是__________、__________。
(2)實(shí)驗(yàn)中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒__________(填“能”或“否”),其原因是___________________。
(3)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)用品 | 溶液溫度 | 中和熱 | |||
t1 | t2 | ΔH | |||
① | 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 | 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 | 20 ℃ | 23.3 ℃ | |
② | 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 | 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 | 20 ℃ | 23.5 ℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物質(zhì)的密度均為1 g·cm-3。
①計(jì)算完成上表ΔH=_____________。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________。
(4)若用KOH代替NaOH,對測定結(jié)果_________(填“有”或 “無”)影響;若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn),對測定結(jié)果___________(填“有”或“無”)影響。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】配制350mL1.0mol/LH2SO4溶液,需用98%的濃硫酸溶液(ρ=1.84g/L)體積為多少?取25 mL1.0mol/LH2SO4溶液與2g鋅粉充分反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2多少升?
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