自發(fā)熱材料在生活中的應用日益廣泛。某實驗小組為探究“CaO-Al-H2O”體系的發(fā)熱原理,在隔熱裝置中進行了下表中的五組實驗,測得相應實驗體系的溫度升高值(ΔT)隨時間(t)的變化曲線,如圖所示。
實驗編號 | 反應物組成 | |
a | 0.20gCaO粉末5.0mLH2O | |
b | 0.15gAl粉5.0mLH2O | |
c | 0.15gAl粉5.0mL飽和石灰水 | |
d | 0.15gAl粉5.0mL石灰乳 | |
e | 0.15gAl粉、0.20gCaO粉末5.0mLH2O |
(1)已知:
①CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)ΔH1=-65.17kJ?mol-1
②Ca(OH)2(s)═Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH2=-16.73kJ?mol-1
③Al(s)+OH-(aq)+3H2O(l)═[Al(OH)4]-(aq)+
3
2
則CaO(s)+2Al(s)+7H2O(l)═Ca2+(aq)+2[Al(OH)4]-(aq)+3H2(g)的ΔH4=
-911.9
-911.9
kJ?mol-1。(2)溫度為T時,Ksp[Ca(OH)2]=x,則Ca(OH)2飽和溶液中c(OH-)=
3
2
x
3
2
x
(3)實驗a中,4min后ΔT基本不變,原因是
Ca(OH)2在水中的溶解度小,反應①達到了平衡狀態(tài)
Ca(OH)2在水中的溶解度小,反應①達到了平衡狀態(tài)
。(4)實驗b中,ΔT的變化說明Al粉與H2O在該條件下
不反應
不反應
(填“反應”或“不反應”)。實驗c中,前3min的ΔT有變化,其原因是 Al和溶液中的OH-發(fā)生了反應
Al和溶液中的OH-發(fā)生了反應
;3min后ΔT基本不變,其原因是 飽和石灰水中OH-的濃度較低,OH-
飽和石灰水中OH-的濃度較低,OH-
微粒的量有限。(5)下列說法不能解釋實驗d在10min內溫度持續(xù)升高的是
A
A
(填標號)。A.反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移
B.反應③的發(fā)生促使反應②平衡右移
C.氣體的逸出促使反應③向右進行
D.溫度升高導致反應速率加快
(6)歸納以上實驗結果,根據(jù)實驗e的特征,用文字簡述其發(fā)熱原理
實驗e中,發(fā)生反應①、②和③,反應③中有氣體生成,氣體的逸出促使反應③向右進行,反應③的發(fā)生使得溶液中OH-的濃度減小,促使反應②平衡右移,反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移,這三步反應都是放熱反應,溫度升高導致反應速率加快
實驗e中,發(fā)生反應①、②和③,反應③中有氣體生成,氣體的逸出促使反應③向右進行,反應③的發(fā)生使得溶液中OH-的濃度減小,促使反應②平衡右移,反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移,這三步反應都是放熱反應,溫度升高導致反應速率加快
。【答案】-911.9;mol/L;Ca(OH)2在水中的溶解度小,反應①達到了平衡狀態(tài);不反應;Al和溶液中的OH-發(fā)生了反應;飽和石灰水中OH-的濃度較低,OH-;A;實驗e中,發(fā)生反應①、②和③,反應③中有氣體生成,氣體的逸出促使反應③向右進行,反應③的發(fā)生使得溶液中OH-的濃度減小,促使反應②平衡右移,反應②的發(fā)生促使反應①平衡右移,這三步反應都是放熱反應,溫度升高導致反應速率加快
3
2
x
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:325引用:2難度:0.5
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