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1、12014-2015 学年宜阳一高培优部高二年级上学期化学选修四期末备考强化训练五1 （2007天津）黄铁矿主要成分是 FeS2某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取 0.1000g 样品在空气中充分灼烧，将生成的 SO2气体与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度 为 0.02000mol/L 的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗 K2Cr2O7溶液 25.00mL已知：SO2+2Fe3+2H2OSO2+2Fe2+4H+Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O（1）样品中 FeS2的质量分数是（假设杂质不参加反应） 90.00% （2）若灼烧 6g FeS2产生的
2、 SO2全部转化为 SO3气体时放出 9.83kJ 热量，产生的 SO3与 水全部化合生成 H2SO4，放出 13.03kJ 热量，写出 SO3气体转化为 H2SO4的热化学方程式：SO3（g）+H2O（1）H2SO4（1） ；H130.3 kJ/mol （3）煅烧 10t 上述黄铁矿，理论上产生 SO2的体积（标准状况）为 3.36106 L，制得 98%的硫酸质量为 15 t，SO2全部转化为 H2SO4时放出的热量是 3.43107 kJ考点： 热化学方程式；有关反应热的计算专题： 压轴题；化学反应中的能量变化分析： （1）依据制备过程中的反应，结合元素守恒计算得到对应物质的定量关系，3
3、FeS26SO212Fe2+2Cr2O72进行计算；（2）依据硫铁矿质量计算物质的量，依据硫元素守恒得到三氧化硫物质的量，计算 对应化学方程式中三氧化硫的量放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应热写出 热化学方程式； （3）依据（1）的计算和化学方程式对应计算关系分别计算二氧化硫和硫酸质量， 结合（2）的热化学方程式计算二氧化硫全部转化为硫酸放出的热量； 解答： 解：（1）取 0.1000g 样品在空气中充分灼烧，将生成的 SO2气体与足量 Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为 0.02000mol/L 的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗 K2Cr2O7溶液 25.00mL依据反
4、应过程得到定量关系为：3FeS26SO212Fe2+2Cr2O72，假设硫化亚铁物质的量为 x，则3FeS26SO212Fe2+2Cr2O72，3 2x 0.02000mol/l0.02500Lx=0.00075mol；所以样品中 FeS2的质量分数=100%=90%2故答案为：90.00%； （2）灼烧 6g FeS2产生的 SO2全部转化为 SO3气体时放出 9.83kJ 热量，依据硫元素守恒 n（S）=2n（FeS2）=2=0.1mol，产生的 0.1molSO3与水全部化合生成 H2SO4，放出 13.03kJ 热量，1molSO3与水全部化合生成 H2SO4，放出 130.3kJ，S
5、O3气体转化为 H2SO4的热化学方程式为：SO3（g）+H2O（1）H2SO4（1） ；H130.3 kJ/mol；故答案为：SO3（g）+H2O（1）H2SO4（1） ；H130.3 kJ/mol；（3）煅烧 10t 上述黄铁矿，含有 FeS2的质量=1010690%=9106g，物质的量=7.5104mol，依据硫元素守恒，理论上产生 SO2的体积=7.5104mol222.4L/mol=3.36106 L； 理论上得到硫酸物质的量为 7.5104mol2=1.5105mol，质量 =1.5105mol98g/mol=1.47107g制得 98%的硫酸质量=1.5107g=15t；依据（
6、2）可知，0.1mol 二氧化硫全部反应生成三氧化硫放热 9.83kJ 热量，产生的SO3与水全部化合生成 H2SO4，放出 13.03kJ 热量，1.5105molSO2全部转化为 H2SO4时放出的热量 =1.5105mol98.3KJ/mol+1.5105mol130.3KJ/mol=3.429107KJ；故答案为：3.36106；15；3.43107； 点评： 本题考查了热化学方程式的计算应用，书写方法，化学方程式的计算，元素守恒的 计算应用是解题关键，题目难度中等2 （2011泰州一模）本世纪，人类社会将逐渐步入氢经济时代目前大规模产氢方式仍是 化学制氢 I、催化重整制氢以甲醇为例，
7、反应制氢气的一般途径有：CH3OH（l）=2H2（g）+CO（g） ；H1=+128kJmol1CH3OH（l）+H2O（l）=3H2（g）+CO2（g） ；H2=a kJmol1已知：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l） ；H=286kJmol1为求得H2，还要知道 CO 的燃烧热，若其燃烧热为H=一 283kJmol1，则H2= +131kJ/mol 、金属置换制氢 （1）研究表明，刚切割的金属表面具有很高的反应活性当铝或铝合金在水中被切割或碾 碎的时候，可以持续地释放出氢气使用铝与水反应制氢气比使用其它活泼金属与水反应 制氢气的优点有：价廉，成本较低； 当机械切割行为停止时，放氢反
8、应也会立即 停止 3（2）利用天然气重整得到的 CO、H2混合气对金属氧化物进行还原，然后将金属与水反应 放出氢气，由此达成一个良性循环根据高中所学的知识合理预测该金属单质，并写出该金属在加热的条件下与水蒸汽反应的化学方程式： 3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 III、太阳能制氢：利用光能分解水必须要有催化剂的参与下列有关催化剂的说法正确的 是 CD A使用高效催化剂分解水制得 H2的同时还可以获得能量 B使用高效催化剂后常温下水可以自发分解 C硅胶具有多孔结构，有较大的表面积，常用做催化剂的载体 D对于可逆反应，催化剂在增大正反应速率的同时也增大逆反应速率 、配位氢化物制氢在硼氢化
9、钠（NaBH4）水溶液中加入特定催化剂后，可以迅速地发生水解反应生成偏硼酸 钠和氢气请写出此水解反应的化学方程式： NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2 将无水偏硼酸钠、氢化镁（MgH2）放入球磨设备中，通入氩气或氢气并保持压强 100500kPa 研磨 0.54h，即可得到硼氢化钠研磨过程中需要通入氩气或氢气并保持压强 100500kPa 的目的是： 防止 NaBH4被氧化；防止金属氢化物水解 考点： 使用化石燃料的利弊及新能源的开发；有关反应热的计算专题： 压轴题；化学反应中的能量变化分析： I、根据H 可与热化学方程式同等倍数增大或减小解题；、 （1）从反应是否容易控制解题； （2）
10、CO、H2混合气可还原铁，铁可与水反应 生成氢气； III、催化剂的载体常具有多孔结构，有较大的表面积，对于可逆反应，催化剂在增 大正反应速率的同时也增大逆反应速率； 、硼氢化钠水溶液中加入特定催化剂后，可以发生水解反应生成偏硼酸钠和氢气；NaBH4易被氧化，MgH2易水解 解答：解：I、为求得H2还要知道 CO 的燃烧热，若其燃烧热为H=一 283kJmol1，CH3OH（l）=2H2（g）+CO（g）H1=+128kJmol1；H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）H=286kJmol1；2CO（g）+O2（g） 2CO2（g）H=283kJmol1； CH3OH（l）+H2O（l）=
11、3H2（g）+CO2（g）H2=a kJmol1；根据盖斯定律可知，=+0.5，H2=HH+0.5H=+128kJmol1（286kJmol1）+0.5（283kJmol1） ，4解得：H2=+131kJ/mol， 故答案为：CO；+131kJ/mol； 、 （1）从反应是否容易控制解题，当机械切割行为停止时，放氢反应也会立即停 止，故答案为：当机械切割行为停止时，放氢反应也会立即停止；（2）CO、H2混合气可还原铁，铁可与水反应生成氢气，故该金属为铁，故答案为：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；III、催化剂的载体常具有多孔结构，有较大的表面积，对于可逆反应，催化剂在增 大正反应速
12、率的同时也增大逆反应速率，故答案为：CD； 、硼氢化钠水溶液中加入特定催化剂后，可以发生水解反应生成偏硼酸钠和氢气，故答案为：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2； NaBH4易被氧化，MgH2易水解，故需要通入氩气或氢气作保护气，故答案为：防止 NaBH4被氧化；防止金属氢化物水解 点评： 本题考查热化学方程式的计算，物质的水解、化学反应方程式的书写等，难度适 中3 （2008山东）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8） ，亚特兰大火炬燃料是丙烯 （C3H6） （1）丙烷脱氢可得丙烯已知：C3H8（g）CH4（g）+HCCH（g）+H2（g）H1=+156.6kJmol1CH3CH
13、=CH2（g）CH4（g）+HCCH（g）H2=+32.4kJmol1 则相同条件下，反应C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g）的H= +124.2 kJmol1（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入 O2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐电池总反应方程式为 C3H8+5O23CO2+4H2O ；放电时，CO32移向电池的 负 （填“正”或“负”）极（3）碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和 H2O常温常压下，空气中的 CO2溶于水，达到平衡时，溶液的 pH=5.60，c（H2CO3）=1.5105 molL1若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离，则 H2CO3HCO3
14、+H+的平衡常数 K1= 4.2107 molL1 （已知：105.60=2.5106）（4）常温下，0.1molL1NaHCO3溶液的 pH 大于 8，则溶液 c（H2CO3） c（CO32）（填“”、 “=”或“”） ，原因是 HCO3CO32+H+，HCO3+H2OH2CO3+OH， （用离子方程式和文字说明）考点： 用盖斯定律进行有关反应热的计算；电极反应和电池反应方程式；化学平衡的计算；5离子浓度大小的比较 专题： 压轴题；化学反应中的能量变化；电离平衡与溶液的 pH 专题分析： （1）根据已知反应和目标反应，利用盖斯定律可知反应 C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g）由
15、已知的反应相减得到，则H=H1H2；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入 O2，氧元素的化合价 降低，以此来书写电池总反应方程式，原电池中阴离子向负极移动；（3）H2CO3HCO3+H+的平衡常数 Ka=，利用忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离，由溶液的 pH=5.60 可知 c（H+） ，然后代入计算； （4）NaHCO3溶液的 pH 大于 8，则水解大于电离，水解生成 H2CO3，电离生成CO32解答： 解：（1）由 C3H8（g）CH4（g）+HCCH（g）+H2（g）H1=+156.6kJmol1，CH3CH=CH2（g）CH4（g）+HCCH（g）H2=+32.4kJmol1 ，则根据盖斯定律，反应 C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g）可由得到，所以H=H1H2=+156.6kJmol1（+32.4kJmol1）=+124.2kJmol1，故答案为：+124.2；（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入 O2，氧元素的化合价 降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，则电池的总反应为 C3
