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Ⅰ.已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-2834.9KJ?mol-1Fe2O3(s)+32C(s)=32CO2(g)+2Fe(s)△H=+234.1KJ?mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5KJ?mol-1写出

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Ⅰ.已知:4Al(s)+3O 2 (g)=2Al 2 O 3 (s)△H=-2834.9KJ?mol -1
Fe 2 O 3 (s)+
3
2
C(s)=
3
2
CO 2 (g)+2Fe(s)△H=+234.1KJ?mol -1
C(s)+O 2 (g)=CO 2 (g)△H=-393.5KJ?mol -1
写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式______.
Ⅱ.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O 2 (g)?2NO 2 (g)△H<0体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=______;用O 2 表示从0~2s内该反应的平均速率ν(O 2 )=______.
(2)下列研究目的和示意图相符的是______.
A B C D
研究目的 压强对反应的影响(P 1 >P 2 温度对反应的影响 平衡体系增加O 2 对反应的影响 催化剂对反应的影响
图示
Ⅲ.科学家制造出一种使用固体电解质的高效燃料电池.一个电极通入空气,另一个电极通入燃料蒸汽.其中固体电解质是掺杂了Y 2 O 3 的ZrO 2 固体,它在高温下能传导O 2- 离子(其中氧化反应发生完全).以丙烷(C 3 H 8 )代表燃料.
(1)电池的负极反应式为______;
(2)放电时固体电解质里的O 2- 离子向______极移动(填“正”或“负”).
▼优质解答
答案和解析
Ⅰ已知:①4Al(s)+3O 2 (g)=2Al 2 O 3 (s)△H=-2834.9KJ?mol -1
②Fe 2 O 3 (s)+
3
2
C(s)=
3
2
CO 2 (g)+2Fe(s)△H=+234.1KJ?mol -1
③C(s)+O 2 (g)=CO 2 (g)△H=-393.5KJ?mol -1
由盖斯定律可知,②-③×
3
2
+①×
1
2
得:2Al(s)+Fe 2 O 3 (s)=2Fe(s)+Al 2 O 3 (s)
△H=234.1KJ/mol-
3
2
×(-393.5KJ/mol)+
1
2
×(-2834.9KJ/mol)=-593.1KJ?mol -1
故答案为:2Al(s)+Fe 2 O 3 (s)=Al 2 O 3 (s)+2Fe(s)△H=-593.1KJ?mol -1
Ⅱ(1)化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,本反应中K=
c 2 (N O 2 )
c 2 (NO)?c( O 2 )
,0~2s内v(NO)=0.0
0.01-0.004
2
mol/(L?s)=0.003mol/(L?s);v(O 2 )=
1
2
v(NO)=0.0015mol/(L?s);
故答案为:
c 2 (N O 2 )
c 2 (NO)?c( O 2 )
;0.0015mol/(L?s);
(2)A、该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则NO 2 的体积分数增大,与图象不符,故A错误;
B、因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则O 2 的转化率降低,与图象中转化率增大不符,故B错误;
C、反应平衡后,增大氧气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率在不断减小,
逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图象符合,故C正确;
D、因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图象不符,故D错误;
故选C;
Ⅲ(1)固体电解质的燃料电池,丙烷燃料电池放电时负极发生的是燃料丙烷失电子的氧化反应,且负极反应=总反应-正极反应,正反应为:
10O 2 +40e - =20O 2- ,总反应是:2C 3 H 8 +10O 2 ═6CO 2 +8H 2 O,所以负极反应是:C 3 H 8 +10 O 2- -20e - =3CO 2 +4H 2 O,故答案为:C 3 H 8 +10 O 2- -20e - =3CO 2 +4H 2 O;
(2)原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故答案为:负.