硼及其化合物在耐髙溫合金工業(yè)、催化劑制造、髙能燃料等方面應用廣泛。
(1)氮化硼是一種耐高溫材料,巳知相關反應的熱化學方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ ? mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ ? mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)    ΔH ="c" kJ? mol-1
①反應B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g)  ΔH =           (用含a、b、c的代數(shù)式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一種髙能燃料,寫出其與Cl2反應生成兩種氯化物的化學方程式:                  。
(2)硼的一些化合物的獨特性質日益受到人們的關注。
①最近美國化學家杰西·薩巴蒂尼發(fā)現(xiàn)由碳化硼制作的綠色焰火比傳統(tǒng)焰火(硝酸鋇)更安全,碳化硼中硼的質量分數(shù)為78. 6%,則碳化硼的化學式為                               。
②近年來人們將LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物質的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加熱球磨形成的,反應過程中的X衍射圖譜如圖所示。

Li3BN2H8在大于250℃時分解的化學方程式為                                        ,Li3BN2H8與Li4BN3H10的物質的量相同時,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解時還會產生固體Li2NH和另一種氣體,該氣體是      。
(3)直接硼氫化物燃料電池的原理如圖,負極的電極反應式為                               。電池總反應的離子方程式為                                               。

(1)①a+b-c  ②B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl
(2)①B4C  ②Li3BN2H8Li3BN2+4H2↑;NH3
(3)BH4+8OH-8e=BO2+6H2O;BH4+2O2=BO2+2H2O

試題分析:(1)①將第一個方程式與第二個方程式相加,減去第三個方程式,可得目標方程式,反應熱作相應變化即可。
②生成兩種氯化物,根據(jù)原子守恒只能是BCl3和HCl。
(2)①,因此分子式為B4C。
②根據(jù)衍射圖,溫度大于250℃,分解產物之一是Li3BN2,則另一產物是H2。從所含有的元素看,還能形成的氣體是NH3。
(3)從電池示意圖可知,負極通入BH4和OH,生成BO2-,據(jù)此可寫出電極反應式。從示意圖上可知,正極反應為O2和H2O生成OH-,正、負極反應式相加可得電池總反應。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是101kPa時,氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化,則下列有關說法中不正確的是(  )
A.此反應的熱化學方程式為:H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) ΔH=+183kJ·mol-1
B.2molHCl分子中的化學鍵形成時要釋放862kJ能量
C.1molH2中的化學鍵斷裂時需要吸收436kJ能量
D.此反應的熱化學方程式為:1/2H2(g)+1/2Cl2(g) =HCl(g) ΔH=-91.5kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

I.科學家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技術原理為氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑條件下生成氨氣,一定條件下,向一個2L的密閉容器中充入2molN2和6molH2,反應達平衡時生成NH3的濃度為0.5mol/L,并放出QkJ熱量,該反應的熱化學方程式可表示為______。
II.已知:N2O4(g)2NO2(g) △H=+57.20kJ/mol。
在1000C時,將0.100molN2O4氣體充入lL恒容抽空的密閉容器中,每隔一定時間對該容器內的物質濃度進行分析得到下表數(shù)據(jù):
時間(s)
0
20
40
60
80
c(N2O4)/mol
0.100
c1
0.050
c3
c4
c(NO2)/mol
0.000
0.060
c2
0.120
0.120
 
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為______;從表中數(shù)據(jù)分析:c1______c2、c3______c4(選填“>”、“<”或“=”)。
(2)在右圖中畫出并標明此反應中N2O4和NO2的濃度隨時間變化的曲線。

(3)在上述條件下,從反應開始至達到化學平衡時,四氧化二氮的平均反應速率為______。
(4)若起始時充入NO2氣體0.200mol,則達到平衡時NO2氣體的轉化率為______;其它條件不變時,下列措施能提高NO2轉化率的是______ (填字母)。
A.減小NO2的濃度 B.降低溫度  C.增加NO2的濃度
D.升高溫度 E.再充入一定量的He
(5)向容積相同、溫度分別為T1和T1的兩個密閉容器中分別充入等量NO2,發(fā)生反應:2NO2N2O4(g)(g) △H=-57.20kJ/mol。恒溫恒容下反應相同時間后,分別測得體系中NO2的百分含量分別為a1和a2。巳知T1<T2,則a1____a2(選擇A、B、C、D填空)。
A.大于    B.小于    C.等于   D.以上都有可能

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

由金紅石(TiO2)制取單質Ti涉及到的步驟為:
TiO2TiCl4Ti
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)         DH=-393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)           DH=-566kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)    DH=+141kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的DH是
A.-80kJ·mol-1B.-160kJ·mol-1C.160kJ·mol-1D.80kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

硫及其化合物在自然界中廣泛存在,運用相關
原理回答下列問題:
(1)如圖表示一定溫度下,向體積為10L的密閉容器中充入1molO2和一定量的SO2后,SO2和SO3(g)的濃度隨時間變化的情況。
①該溫度下,從反應開始至平衡時氧氣的平均反應速率是      
②該溫度下,反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常數(shù)為              。
(2)以黃銅礦(主要成分CuFeS2)為原料,經焙燒、熔煉等使鐵元素及其他有關雜質進入爐渣,將銅元素還原為銅。發(fā)生的主要反應為:
2Cu2S(s)+3O2(g) = 2Cu2O(s)+2SO2(g) △H ="-768.2" kJ·mol-1
2Cu2O(s)+ Cu2S (s) = 6Cu(s)+SO2(g) △H ="+116.0" kJ·mol-1
①“焙燒”時,通入少量空氣使黃銅礦部分脫硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeS,其物質的量比為1:2)和SO2,該反應的化學方程式為:              
②在熔煉中,Cu2S與等物質的量的O2反應生成Cu的熱化學方程式為:      。

(3)用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義,將硫化物轉變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個重要內容。
如圖,是電解產生多硫化物的實驗裝置:
①已知陽極的反應為:(x+1)S2=SxS2+2xe,則陰極的電極反應式是:                  
當反應轉移xmol電子時,產生的氣體體積為        (標準狀況下)。
②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時,通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是(用離子反應方程式表示):             。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

“神七”登天譜寫了我國航天事業(yè)的新篇章;鸺招枰吣艿娜剂,通常用肼(N2H4)作為燃料,N2O4做氧化劑。
(1)已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g)           △H=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g)   △H=-534.0 kJ·mol-1
2NO2(g) N2O4(g)           △H=-52.7 kJ·mol-1
試寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式: 。
(2)工業(yè)上可用次氯酸鈉與過量的氨反應制備肼,該反應的化學方程式為:   。
(3)一定條件下,在2L密閉容器中起始投入2 mol NH3和4 mol O2發(fā)生反應:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)  ΔH<0
測得平衡時數(shù)據(jù)如下:
平衡時物質的量(mol)
n(NO)
n(H2O)
     溫度T1
1.6
2.4
溫度T2
1.2
1.8
 
①在溫度T1下,若經過10min反應達到平衡,則10min內反應的平均速率
v(NH3)=   
②溫度T1和T2的大小關系是T1     T2(填“>”、 “<”或“=”)。
(4)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現(xiàn)如下轉化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為:=O2↑+2H2O,則陰極反應為   。有人提出,可以設計反應2CO=2C+O2(△H>0)來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能自發(fā)進行并說明理由   。
(5)下圖是某空間站能量轉化系統(tǒng)的局部示意圖,其中燃料電池采用KOH溶液為電解液。

如果某段時間內氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體(已折算成標準狀況),則該段時間內水電解系統(tǒng)中轉移電子的物質的量為   mol。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

以甲醇為替代燃料是解決我國石油資源短缺的重要措施。
(1)CO、CO2可用于甲醇的合成,其相關反應的熱化學方程式如下:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)                △H=" -102.5" kJ·mol-1 
CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)            △H="-42.9" kJ·mol-1  
則反應CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)  △H=   kJ·mol-1    
反應CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K的表達式為   。
(2)用CO2合成甲醇時可選用亞鉻酸鋅(ZnCr2O4)或CuCl為催化劑。
①工業(yè)制備亞鉻酸鋅是用CO還原ZnCrO4·H2O,同時生成ZnO。該反應的化學方程式是   。以亞鉻酸鋅為催化劑時,工業(yè)上的適宜溫度是:350℃~420℃,可能的原因是   
② CuCl是不溶于水的白色固體,制備時向CuCl2溶液中加入過量銅粉,發(fā)生反應CuCl2+Cu=2CuC1。在實驗過程中應先加入濃鹽酸,發(fā)生反應CuCl + HClH[CuCl2]。反應結束后將溶液倒入蒸餾水中有CuCl生成。實驗過程中加入濃鹽酸的目的是   。當c(Cl-)=2×10-3 mol·L—1時, c(Cu+-)=    mol·L—1。已知:Ksp(CuCl)=1.7×10-7
(3)直接甲醇燃料電池結構如圖所示,則負極反應是   

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

I.甲醇是一種優(yōu)質燃料,可制作燃料電池。工業(yè)上可用下列兩種反應制備甲醇:
已知:CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
則2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的反應熱ΔH=____ ___(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
II.工業(yè)上可利用“甲烷蒸氣轉化法生產氫氣”,反應為:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知溫度、壓強和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]對甲烷平衡含量的影響如下圖:

圖1(水碳比為3)                        圖2(800℃)
(1)溫度對該反應的反應速率和平衡移動的影響是                            
(2)其他條件不變,請在圖2中畫出壓強為2 MPa時,CH4平衡含量與水碳比之間關系曲線。(只要求畫出大致的變化曲線)
(3)已知:在700℃,1MPa時,1mol CH4與1mol H2O在1L的密閉容器中反應,6分鐘達到平衡,此時CH4的轉化率為80%,求這6分鐘H2的平均反應速率和該溫度下反應的平衡常數(shù)是多少?(寫出計算過程,結果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。) 
III.某實驗小組設計如圖a所示的電池裝置,正極的電極反應式為____                     ____。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

0.5mol氫氣和0.5mol碘晶體完全反應,生成1mol碘化氫氣體,吸收26.5 kJ 的熱,則下列熱化學方程式正確的是
A.H2(g) + I2(s) 2HI(g) - 26.5kJ
B.H2 + I22HI - 53kJ
C.H2(g) + I2(s) 2HI(g) - 53kJ
D.0.5H2 + 0.5I2HI - 26.5kJ

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