钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题：(1)金属钒可由铝热反应制得。已知25...

钒的化合物常用于制作催化剂和新型电池。回答下列问题：

(1)金属钒可由铝热反应制得。已知25℃、101 kPa时，

4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3 (s)　　　 △H1=a kJ·mol-1

4V(s) +5O2 (g)=2V2O5(s)　　　　 △H2=b kJ·mol-1

则用铝热反应冶炼金属V(s)的热化学方程式为_____________________。

⑵V2O5为橙黄至砖红色固体，无味、有毒，微溶于水，是许多有机和无机反应的催化剂。下图表示的是25℃时，部分含钒微粒的存在形式、浓度和存在的pH范围(其余可溶性微粒均未标出），图中“[V]”表示含钒微粒的浓度，虚线表示[V]或pH的范围尚未准确确定。

①V2O5溶于足量2mol • L-1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为_________________，向反应后的溶液中，滴加硫酸溶液至过量(pH<1)的过程中，开始溶液保持澄淸，滴加一段时间后，观察到有橙黄色沉淀产生，继续滴加硫酸溶液，沉淀又消失。则沉淀消失过程中发生反应的化学方程式为_______________。

②上述滴加硫酸溶液的过程中，先后发生如下反应：

则“X所示区域溶液中的离子”不可能是___________(填序号)；

a.V3O93-　　 b.V4O103-　　 　　 c. V4O124-

(3)V2O5是反应2SO2+O22SO3的催化剂。其他条件不变，加入V2O5后，该反应的速率加快的原因是_______________；恒温恒压下，加人V2O5，该反应的平衡常数________________ (填“增大”、 “减小”或“不变”)；

(4)下图所示为可充电的全钒液流电池构造示意图，该电池中的隔膜只允许H+通过。电池放电时，负极区溶液的pH将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电池充电时，阳极的电极反应式为_____________________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

钒（V）为过渡元素，可形成多价态化合物，在工业催化、新材料、新能源等领域有广泛应用。

（1）金属钒熔点很高，可由铝热反应制得。

已知25℃、101 KPa时

4A1（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）△H1=akJ•mol-1

4V（s）+5O2（g）═2V2O5（s）△H2=bkJ•mol-1

则用铝热反应冶炼金属V（s）的热化学方程式为______。

（2）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图所示：

查阅相关资料可知：

①该电池放电时，VO2+发生还原反应，则正极的反应式是______。

②当完成储能时，负极溶液的颜色为______。

③电池放电时，负极区溶液的pH将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

④用该钒电池在铁制品上镀铜，铁制品应与电池的______极（填“A“或“B“）相连。若电镀开始时两电极质量相等，电镀一段时间后，两电极质量之差为128g，此时转移电子的物质的量为______。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

钒的化合物常用于制催化剂和新型电池。回答下列问题：

(1) V2O5为黄褐色固体，无味、有毒，微溶于水，是许多反应的催化剂。25℃时，部分含钒微粒的存在形式、浓度及存在的pH范围之间的变化关系如图所示(其余可溶性微粒均未标出)，图中“[V]”表示含钒微粒的浓度，虚线表示[V]或pH的范围尚未确定。

①V2O5溶于足量1.0 mol·L-1NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为_____________________

②上述滴加H2SO4溶液的过程中，先后发生如下反应：

则“X所示区域的离子”不可能是____________(填标号)。

A.V3O93-　　 B.V4 O103-　　 C.V4 O124-

(2)如图所示为可充电的全钒液流电池构造示意图，该电池中的隔膜只允许H+通过。电池放电时，负极区溶液的pH将_________ (填“增大”“减小”或“不变”)，电池充电时，阳极的电极反应式为_______________________________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄色)、VO2+(浅黄色)、VO2+ (蓝色)、V3+(绿色)、V2+(紫色)等形式存在。回答下列问题：

（1）已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)　　 △H1 4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s)　　　 △H2

写出V2O5与Al 反应制备金属钒的热化学方程式__________________。（反应热用△H1、△H2表示）

（2） V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液(含有VO2+)，试写出V2O5与浓盐酸

反应的化学反应方程式：_________________________________。

（3）VO43-和V2O74-在pH≥13的溶液中可相互转化。室温下，1.0mol·L-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化如图所示。溶液中c(H+)增大，VO43-的平衡转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为________。

（4）全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图2所示：

①放电过程中，A电极的反应式为___________________。

②充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为___________________。

③若该电池放电时的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜mg，则电流利用率为______________(写出表达式，不必计算出结果。已知：电量Q=It，t为时间/秒；电解时Q=znF，z为每摩尔物质得失电子摩尔数，n为物质的量，法拉弟常数F=96500C/mol，电流利用效率=×100%)

高三化学综合题困难题查看答案及解析

金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄色)、VO2+(浅黄色)、VO2+(蓝色)、V3+(绿色)、V2+(紫色)等形式存在。回答下列问题：

(1)工业中利用V2O5制备金属钒。

4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H1=-2834kJ/mol　

4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) △H2=-3109kJ/mol

写出V2O5与A1反应制备金属钒的热化学方程式____________________。

(2)V2O5是一种重要的氧化物，具有以下性质：

①V2O5在强碱性溶液中以VO43-形式存在，试写出V2O5溶于NaOH溶液的离子方程式：___________________________________________。

②V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液，试写出V2O5与浓盐酸反应的化学反应方程式：________________________________。

(3)VO43-和V2O74-在PH≥13的溶液中可相互转化。室温下，1.0 mol·L-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化如图所示。

①写出溶液中Na3VO4转化为Na4V2O7的离子方程式__________________。

②由图可知，溶液中c(H+)增大，VO43-的平衡转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为_____________。

(4)全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图所示：

①放电过程中A电极的反应式为__________________。

②充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为___________________。

高三化学简答题简单题查看答案及解析

（1 6分）钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO2、

Al2O3及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：

请回答下列问题：

（1）反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有　　　　　

（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是　　　　　 （写化学式）。

（3）反应④的离子方程式为　　　　　

（4）250C、101 kPa时,

用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是　　　　 。

（5）钒液流电池（如图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为　　　　 ，电池充电时阳极的电极反应式是　　　　　　　　　 。

（6）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2 VO2++ H2C2O4+2 H+=2 VO2++2CO2↑+2H2O，取25.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(V02)2S04溶液中钒的含量为　　　　　　 g/L。

高三化学简答题极难题查看答案及解析

最近，各国科学家联合研制成功一种新型催化剂，可在常压下将二氧化碳与氢气混合转化为甲烷。在VL容器中进行该转化，相关情况如图所示。下列有关说法不正确的是

A．101KPa、120℃时，该反应的平衡常数表达式

B．断裂lmolC=O、2molH—H所吸收的能量小于形成2molC—H、2molO—H所释放的能量

C．300℃时，从反应开始达到平衡的这段时间，化学反应速率

D．其它条件不变，减小容器体积，二氧化碳的平衡转化率增大，平衡常数不变

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

（10分）金属铅为带蓝色的银白色重金属，其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题：

（1）铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。写出放电时负极的电极反应式　　　　　　　 。

（2）早在古代，硫酸铅就被用作白色颜料，但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色，经检测其成分为PbS。古画修复师在变黑处涂抹H2O2后即可将颜色修复，用化学方程式表示古画修复颜色的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）PbO与次氯酸钠溶液反应可以制得PbO2，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　 。

（4）PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x=　　　　　　 ，m:n=　　　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

在新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源，但现阶段氢气的主要用于合成氨工业。

Ⅰ．已知101kPa、25℃时，1mol下列物质完全燃烧生成稳定状态化合物时放出的热量数据如下：

（1）H2燃烧的热化学方程式是__________________。

（2）工业上电解饱和盐水的副产物之一是H2，反应的离子方程式是_____________。

Ⅱ．德国人发明了合成氨反应，其原理为： N2(g)+3H2(g)2NH3(g);已知298 K时,ΔH=-92．4 kJ·mol-1, 在500℃，20Mpa时，将氮气和氢气通入到体积为2升的密闭容器中，反应过程中各种物质的量变化如右图所示。

（1）10分钟内用氨气表示该反应的平均速率，V(NH3)= ________

（2）在10-20分钟内氨气浓度变化的原因可能是　　　　　　 （填空题）

A．加了催化剂　　　　　　　 B．缩小容器体积　　　　 C．降低温度　　　　　　　 D．增加NH3物质的量

（3）N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);该可逆反应达到平衡的标志　　 　　　　 （填字母）

A．3v正（H2）=2v逆（NH3）

B．混合气体的密度不再随时间变化

C．容器内的压强不再随时间而变化

D．N2、H2、NH3的分子数比为1：3：2

E．单位时间生成nmolN2，同时生成3nmolH2

F．amol 氮氮三键断裂的同时，有6 amol氮氢键合成

高三化学填空题简单题查看答案及解析

甲醇是有机化工原料合优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一。回答下列问题。

（1）工业上可用CO2和H2反应合成甲醇。

已知25℃、101kPa下： ①CO(g) +3H2(g)=CH3OH(l) +H2O(1) △H1=-132kJ• mol-1

②2H2(g) +O2(g)==2H2O(g) △H2= -484 kJ• mol-1　

③H2O(l)= H2O(g) △H3= + 44 kJ• mol-1写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式：_______________。

（2）合成甲醇所需的H2可由下列反应制取：H2O(g)+CO(g)H2 (g)+CO2(g) △H<0。

①在恒容密闭容器中.通入一定设的CO和H2O(g)发生上述反应，图1所示的是该反应的相关量值随溫度变化的情况，下列量值符合图示的是_______。

a.平衡常数　　 　　 b.反应物的平衡转化率　　 c.逆反应速率　　 　 d. H2O(g)的平衡浓度

②850℃时，若通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如图2所示，达到平衡时H2O(g)的转化率为　　 ___________，该条件下的平衡常数K=___________。

（3）CO和H2反应也能合成甲醇：CO(g) +2 H2 (g)CH3OH(g) △H = -90 kJ• mol-1。恒容条件下，能使反应体系中增大的措施有_________　　 (任写两种）。

(4)　　 甲醇在催化剂条件下可以直接被氧化成甲酸。常温下，甲酸的电离常数Ka =1.0×10-4，20.00mL0.100 0mol·L-1NaOH溶液与等体积一定浓度的甲酸溶液混合，所得溶液中 c(HCOOH) = c(HCOO-) ， c(OH-) =_______，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______。

（5）甲醇燃料电池(如图所示）是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇而无须预先重整。写出在该条件下，甲醇燃料电池的负极反应式：_______________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析