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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 热化学方程式 化学平衡常数 绿色化学 化学与技术 金属、非金属的有关计算 化学平衡的有关计算 试题正文
  • 填空题
    “氢能”将是未来最理想的新能源。
    Ⅰ．实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_______。
    A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-142.9kJ/mol
    B. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
    C. 2H2+O2=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
    D. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-285.8 kJ/mol
    Ⅱ．某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤：
    ①CaBr2+H2OCaO+2HBr
    ②2HBr+HgHgBr2+H2
    ③HgBr2+___________
    ④2HgO2Hg+O2↑
    请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：__________________。根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：_______。
    Ⅲ．利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。(提示：反应②的产物是O2、SO2和H2O) 完成下列反应的化学方程式：
    反应①_______________；反应②_____________。此法制取氢气的最大优点是__________________

    Ⅳ．氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0 在850℃时，
    K=1。
    (1)若升高温度到950℃时，达到平衡时K_____（填“大于”“小于”或“等 于”）1。
    (2)850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 molCO、3.0mol H2O、 1.0 molCO2和xmol H2，则 ①当x=5.0时，上述平衡向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。
    ②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________。
    (3)在850℃时，若设x=5.0 mol和x=6.0 mol，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a_____（填“大于”“小 于”或“等于”）b。
    V．氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物，已知Cu2O 在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu2+和单质铜。
    (1)现有8g氧化铜被氢气还原后，得到红色固体6.8 g，其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是_____；
    (2)若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体_______g；
    (3)若将6 8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应，
    ①生成标准状况下1. 568 L的气体（不考虑NO2的溶解，也不考虑NO2与N2O4的转化)，则该气体的成分
    是_______，其物质的量之比是_______；
    ②把得到的溶液小心蒸发浓缩，把析出的晶体过滤出来，得晶体23. 68 g。经分析，原溶液中的Cu2+有
    20%残留在母液中。求所得晶体的化学式：_______。
    本题信息：2011年浙江省模拟题化学填空题难度极难 来源:于丽娜
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本试题 ““氢能”将是未来最理想的新能源。Ⅰ．实验测得，1 g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为_______。A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-1...” 主要考查您对

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热化学方程式：

1．定义表示反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2．表示意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明厂化学反应中的能量变化。例如：：，表示在25℃、101kPa下，2molH2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molH2O(l)时要释放571．6kJ 的能量。
热化学反应方程式的书写：

热化学方程式与普通化学方程式相比，在书写时除厂要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下问题：
1．注意△H的符号和单位 △H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，△H为“-”；若为吸热反应，△H为“+”。△H的单位一般为kJ／moJ。
2．注意反应条件反衄热△H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多数△H是是25℃、101kPa下测定的，此条件下进行的反应可不注明温度和压强。
3．注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用：l“，固体用“s”，溶液用“aq”。
4．注意热化学方程式的化学计量数
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)热化学方程式中的反应热表示反应已完成时的热量变化，由于△H与反应完成的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

定义：

在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。

化学表平衡达式：

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，化学平衡表达式：
化学平衡常数的意义：

①表示该反应在一定温度下，达到平衡时进行的程度，K值越大，正反应进行的越彻底，对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K，反应正向进行；K′<K，反应逆向进行；K′=K，反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，与温度有关，在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时，必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言，其浓度为定值，可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，且互为倒数关系。如：在一定温度下，



化学平衡常数的应用：

1．K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大；反之，正向反应进行的程度就越小，反应物转化率就越小，即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度，判断平衡移动的方向，进行平衡的相关计算。
2．若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，符号为Qc)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3．利用K值可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
4．计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
绿色化学：

 1．定义绿色化学是一门研究运用现代科学技术的原理和方法来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用与产生，使所研究开发的化学产品和过程对环境更加友好的学科。
2．绿色化学的基本原则
(1)防治污染的产生优于治理产生的污染；
(2)原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料，尽可能全部转化到最终产品中)即原子的利用率达到100％。
(3)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行)。
化学技术在工农业生产有重要应用:

1.应用合成氨技术生产铵态氮肥，有利于农业生产；工业上生产磷肥、钾肥等。
 
2.接触法制硫酸，有利于工业生产。
(1)原料：主要有黄铁矿、硫黄等。
(2)原理：以黄铁矿为原料生产硫酸为例，生产主要经过三个阶段。
(3)有关反应
 
工业上并不直接用水吸收三氧化硫，而是用质量分数为98.3%的浓硫酸作吸收剂，因为三氧化硫与水蒸气容易形成酸雾，从而降低三氧化硫的吸收率。同时采用逆流吸收，硫酸从塔底放出。
3.工业上制取纯碱--联合之间法
 
金属，非金属的相关计算：

包括金属及化合物、金属与非金属化合物、非金属化合物之间的反应的计算，解此类题的关键是正确的写出反应方程式，明确物质间的等量关系。明确物质之间的反应，正确写出方程式，此类题可迎刃而解。

AlCl3与NaOH反应的相关计算：

 
1、求Al(OH)3沉淀的量


2、求反应物碱的量

铝与酸、碱反应的计算规律：

铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：
 
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为
(2)足量的锅分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为，则必定是：
①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。

解有关硝酸与金属反应的计算题的技巧：

1.灵活运用得失电子守恒、原子守恒及溶液中的电荷守恒关系例如Cu与HNO3反应中就有以下等量关系：
(1)N原子守恒：反应前所有的N只存在于HNO3中；反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设此处有NO3、NO)和Cu(NO3)3，若HNO3过量，则过量HNO3中也含一部分N，则有：n(N)=n(NO2)+ n(NO)+2n[Cu(NO3)3]+n剩(HNO3)。
(2)得失电子守恒：在反应中失去电子的是参加反应的Cu，；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO3-+e→ NO2、NO3-+3e→NO。根据得失电子守恒，则有：
(3)溶液中的电荷守恒：在任何溶液中，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数在数值上是相等的。在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2+，阴离子只有NO3-(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H+、OH-)；若HNO3过量，溶液中阳离子有Cu2+和H+，阴离子只有NO3-。则有：
①若HNO3不过量：
②若HNO3过量：
2．铁与稀HNO3的反应规律


(2)上述反应可以认为先发生反应①，若Fe有剩余则发生①×2+ ③即得反应②，所以，无论是反应①还是反应②，被还原的HNO3皆占参加反应的HNO3的。


有关镁、铝的图像集锦：

Al(OH)3与Al3+、AlO2-之间的转化，是建立在 Al(OH)3两性基础上的，有关相互转化的配比和沉淀Al(OH)3的质量变化，见下表：



化学平衡计算的一般思路和方法：

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量，气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的火系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解，这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)
(1)令A、B的起始物质的量分别为amol，bmol 达到平衡后，A的消耗量为m·xmol，容器容积为VL。

则有：

(2)对于反应物，对于生成物
(3)
(4)A的转化率
(5)平衡时A的体积（物质的量）分数

(6)
(7)
(8)

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