解题思路:Ⅰ.硅高温燃烧的方程式为Si+O2 高温
SiO2,根据晶体结构可知,1molSi中含有2molSi-Si键,1molSiO2中含有4molSi-O键,反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,注明物质积聚状态与反应热,据此书写热化学方程式;
Ⅱ.(1)由图可知,电解池A中,电解HI生成氢气与I2,电解池B中为电解铁盐溶液,生成Fe2+、O2、H+;
(2)根据电子转移守恒计算;
Ⅲ.(1)①在恒温恒压下,要使平衡状态与原平衡状态完全等效,可以采用极限转化处理,按化学计量数转化到左边,应满足2体积N2、6体积H2,计算原平衡时氨气的体积,根据氨气体积判断反应进行方向;
②若让反应逆向进行,氨气的体积必须大于原平衡时氨气的体积,最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时产生的氨气的体积;
(2)平衡后混合气体为6.5体积<7体积,恒压条件下,应是改变温度影响平衡移动,根据温度对化学平衡移动的影响知识来回答.
Ⅰ.硅高温燃烧的方程式为Si+O2
高温
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SiO2,1molSi中含有2molSi-Si键,1molSiO2中含有4molSi-O键,故该反应的反应热=2×akJ/mol+2×bkJ/mol-4×ckJ/mol=(2a+2b-4c)kJ/mol,故该反应热化学方程式为:Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=(2a+2b-4c)kJ/mol,
故答案为:Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=(2a+2b-4c)kJ/mol;
Ⅱ.(1)由图可知,电解池A中,电解HI生成氢气与I2,电解池中总反应的离子方程式为:2H++2I-=H2↑+I2 ,
电解池B中为电解铁盐溶液,生成Fe2+、O2、H+,电解池中总反应的离子方程式为:4Fe3++2H2O=4Fe2++O2↑+4H+,
故答案为:2H++2I-=H2↑+I2 ;4Fe3++2H2O=4Fe2++O2↑+4H+;
(2)若电解池A中生成3.36L H2(标准状况),氢气的物质的量=[3.36L/22.4L/mol]=0.15mol,转移电子物质的量=0.15mol×2=0.3mol,根据电子转移守恒,电解池B中生成Fe2+的物质的量为[0.3mol/3−2]=0.3mol,
故答案为:0.3;
Ⅲ.(1)①反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同,恒温恒压条件下,采用极限分析,按化学计量数转化到左边,应满足2体积N2、6体积H2,2体积的氨气完全转化得到1体积氮气、3体积氢气,故1+a=1+1=2,3+b=6,则b=3,
所以只要a:b=1:3,由于a=1,则b=3,
因反应前混合气体为8体积,反应后混合气体为7体积,体积差为1体积,则:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 体积减少
2 2
1体积1体积
故平衡时氨气为1体积,而在起始时,氨气的体积c=2体积,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态,氨的体积必须减小,所以平衡逆向移动,
故答案为:3;逆;
②若让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时氨气为1体积,氨气的体积必须大于1体积,最大值则为2体积氮气和6体积氢气完全反应时产生的氨气的体积,即为4体积,则1<c≤4,
故答案为:1<c≤4;
(2)平衡后混合气体为6.5体积<7体积,恒压条件下,应是改变温度影响平衡移动,由于正反应为放热反应,且是气体总分子数减小的反应,只能为降低温度,
故答案为:降低温度;降低温度平衡向正反应方向移动,气体总分子数减少.
点评:
本题考点: 有关反应热的计算;化学平衡的影响因素;电解原理.
考点点评: 本题属于拼合型题目,涉及热化学方程式书写、电解原理、等效平衡、化学平衡影响因素等,Ⅰ为易错点,根据硅及二氧化硅的晶体结构确定1mol物质含有化学键是关键,Ⅲ中注意理解等效平衡原理,注意各物质的量与原平衡相等,按化学计量数转化到左边满足对应物质等量,不能是等比.