碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途．-答案和解析-微考场-微学网

碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途．

8.碳热还原﹣氧化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：

Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=akJ•mol﹣1

3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=bkJ•mol﹣1

反应Al2O3（s）+3C（s）═2Al（l）+3CO（g）的△H= kJ•mol﹣1（用含a、b的代数式表示）；

9.性炭还原法可以处理氮氧化物．某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H=Q kJ•mol﹣1．在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=　　，T1℃时，该反应的平衡常数K=　　．

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是　　（填字母编号）．a．通入一定量的NO b．通入一定量的N2 c．适当升高反应体系的温度d．加入合适的催化剂e．适当缩小容器的体积

③在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是　　　（填选项编号）．a．单位时间内生成2nmolNO（g）的同时消耗nmolCO2（g）b．反应体系的压强不再发生改变c．混合气体的密度保持不变d．混合气体的平均相对分子质量保持不变

④若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol/L，则反应达平衡时c（NO）=　　mol/L．NO的转化率　　（填“增大”、“减小”或“不变”）．

10.铝电池性能优越，Al﹣Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示

请写出该电池正极反应式__________________；常温下，用该化学电源和惰性电极电解300mL硫酸铜溶液（过量），消耗27mgAl，则电解后溶液的pH=　　（不考虑溶液体积的变化）．

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

a+b

解析

Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO（g)△H=akJ•mol﹣1 ①

3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=bkJ•mol﹣1 ②

依据盖斯定律①+②得到：Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=（a+b）kJ/mol；

故答案为：a+b；

考查方向

本题考查盖斯定律的计算，在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

Al2O3（s）+AlCl3（g）+3C（s）═3AlCl（g）+3CO（g）△H=a kJ•mol-1①①

3AlCl（g）═2Al（l）+AlCl3（g）△H=b kJ•mol﹣1 ②

依据盖斯定律①+②计算得到；

易错点

热化学方程式的变换和叠加

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

①0.032mol•L﹣1•min﹣1，0.25；②ae；③cd；④1.25mol/L；不变

解析

①0～10min内，NO的平均反应速率；

C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），平衡浓度c(N2)=0.25mol/L；c(CO2)=0.25mol/L；c(NO)=0.5mol/L；反应的平衡常数；

故答案为：0.032mol•L﹣1•min﹣1，0.25；

②30min后，根据图表数据得改变条件后的平衡常数计算，平衡常数保持不变，说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，NO、N2、CO2的浓度均增大；a．通入一定量的NO，反应正向移动，NO、N2、CO2的浓度均增大，故a正确；b．通入一定量的N2，反应逆向移动，NO、N2的浓度增大，CO2的浓度减小，故b错误；c．因为平衡常数保持不变，说明改变的条件一定不是温度，故c错误；d．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，NO、N2、CO2的浓度均不变，故d错误；e．适当缩小容器的体积，NO、N2、CO2的浓度均增大，故e正确；

故答案为：ae；

③a、单位时间内生成2n mol NO（g）的同时消耗n

考查方向

本题考查平衡常数、化学反应速率、化学平衡状态的判定、化学平衡移动、转化率，在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

①分析图表数据结合化学反应速率概念计算，计算平衡浓度结合平衡常数概念是生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积得到；

②反应前后是气体体积不变的反应，图表数据分析可知一氧化氮，氮气，二氧化碳浓度都增大，说明改变的条件是缩小体积增大浓度，或加入一氧化氮达到新平衡后个物质浓度增大；

③当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；

④若保持与上述反应前30min的反应条件不变，起始时NO的浓度为2.50mol/L，相对于增大压强，又反应前后的系数不变，所以平衡不移动，NO的转化率不变；

易错点

化学平衡状态的判定

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

Ag2O+2e﹣+H2O=2Ag+2OH﹣；2

解析

正极上氧化银得电子和水反应生成银和氢氧根离子，电极反应式为：Ag2O+2e﹣+H2O=2Ag+2OH﹣；根据反应中得失电子数相等计算，消耗27mg Al失去电子0.003mol，则需要氢氧根离子的物质的量=0.003mol，溶液中增加氢离子物质的量为0.003mol，则溶液中氢离子的浓度=，pH=-lg0.01 =2．21*cnjy*com

故答案为：Ag2O+2e﹣+H2O=2Ag+2OH﹣；2．

考查方向

本题考查原电池原理、电极反应式及pH计算，在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

由原电池总反应可知，原电池工作时Al被氧化，应为电池的负极，电极反应为Al﹣3e﹣+4OH﹣=AlO2﹣+2H2O，Ag2O被还原，应为原电池的正极，电极反应式为Ag2O+2e﹣+H2O=2Ag+2OH﹣，结合电极反应式进行判断．依据电子守恒计算溶液中氢氧根离子浓度结合离子积计算氢离子浓度，计算溶液PH

易错点

电极反应式的书写