(2)在某温度下,在体积为1L的恒容密闭刚性容器中加入足量活性炭,并充入1mol H2O(g)发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如表: 时间/min 总压强/100kPa 0 1.0 10 1.2 20 1.3 30 1.4 40 1.4 ①平衡时,容器中气体总物质的量为________mol,H2O的转化率为________。 ②该温度下反应的平衡分压常数Kp=________kPa(结果保留2位有效数字)。
(3)保持25℃、CO+H2并已建体积恒定的1L容器中投入足量活性炭和相关气体,发生可逆反应C+H2O(g)?立平衡,在40 min时再充入一定量H2,50min时再次达到平衡,反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示:
①40min时,再充入的H2的物质的量为________mol。 ②40~50 min内H2的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
(4)新型的钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:
①放电时,电极A为________极,S发生________反应(填“氧化”或“还原”)。
②充电时,总反应为Na2Sx=2Na+Sx(3 mol-1 1.4 40% 27 6 0.1 负 还原 负 Sx2--2e-=Sx 【答案】+131.3 kJ· 【解析】 【分析】 【详解】 (1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、283kJ·mol-1,则 mol-1 ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ· 1O2(g)+H2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 21③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1 2② ④H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1 mol-1。 根据盖斯定律可知①-②-③-④即得到C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·(2)根据方程式可知 C?H2O?起始量(mol)1 转化量(mol)x平衡量(mol)1?xH20xx+CO0 xx压强之比是物质的量之比,则(1-x+x+x):1=1.4:1,解得x=0.4; ①根据以上分析可知平衡时,容器中气体总物质的量为1.4mol,H2O的转化率为40%。 140?②该温度下反应的平衡分压常数Kp= 0.40.4?140?1.41.4≈27kPa。 0.6140?1.4(3)①设50min时H2的物质的量为x mol,温度不变平衡常数不变,由于容积是1L,则根据图像可知平衡常数K= 3?2x?1?,解得x=8,由于CO的变化量是1mol,所以40min时再充入的H2的物质的量为341mol/LL-1·min-1。 =0.1mol· 10min8mol+1mol-3mol=6mol。 ②由于氢气的变化量是1mol,所以40~50 min内H2的平均反应速率为 (4)①放电时钠失去电子,则电极A为负极,电极B是正极,则S发生还原反应。 ②放电时钠失去电子,则电极A为负极,充电时,Na所在电极是阴极,与直流电源负极相连;阳极发生失去电子的氧化反应,则根据总反应为Na2Sx=2Na+Sx(3<x<5)可知,阳极电极反应式为Sx2--2e-=Sx。 2021届新高考化学模拟试卷 一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.2019年3月,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。下列说法不正确的是 A.放电时B电极反应式为:I2+2e-=2I- B.放电时电解质储罐中离子总浓度增大 C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜 D.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA 2.短周期主族元素M、X、Y、Z的原子序数依次增大,湿润的红色石蕊试纸遇M的气态氢化物变蓝色。含X、Y和Z三种元素的化合物R有如下转化关系(已知酸性强弱:HClO3>HNO3)。下列说法正确的是 A.简单离子半径:Y>Z>M>X B.简单气态氢化物的热稳定性:M>X C.加热单质甲与品红溶液反应所得的“无色溶液”,可变成红色溶液 D.常温下,向蒸馏水中加入少量R,水的电离程度可能增大 3.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。关于C3N4晶体的说法错误的是: A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的更牢固 B.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构 C.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子 D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性共价键形成空间网状结构 4.有机物G的结构简式为,下列关于有机物G的说法错误的是 A.分子式为C10H12O5 B.1 mol G与足量的金属钠反应,生成H2的体积为33.6 L
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