為了提高資源利用率,減少環(huán)境污染,化工集團(tuán)將鈦廠(chǎng)、氯堿廠(chǎng)和甲醇廠(chǎng)組成產(chǎn)業(yè)鏈,如圖所示。
請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。
(1)鈦鐵礦進(jìn)入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預(yù)熱等物理方法處理,請(qǐng)從原理上解釋粉碎的作用:_______________________________________
已知氯化爐中氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量之比為7∶6,則氯化爐中還原劑的化學(xué)式是___________________________。
(2)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH=-641 kJ/mol
②2Mg(s)+TiCl4(s)= 2MgCl(s)+Ti(s)ΔH=-512 kJ/mol
則Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。
(3)氬氣通入還原爐中并不參與反應(yīng),通入氬氣的作用是___________________________
(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,該電池中正極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________。
工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。
(1)增大反應(yīng)物間的接觸面積,提高反應(yīng)速率 C、FeTiO3
(2)-770 kJ/mol
(3)Mg和Ti都有強(qiáng)還原性,在氬氣氛圍中可防止Mg、Ti被氧化
(4)O2+2H2O+4e-=4OH-(或3O2+6H2O+12e-=12OH-) 減小
解析
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過(guò)化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一。煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。
而C(g)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH2=-242.0 kJ·mol-1
③CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
請(qǐng)你根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題:
(1)煤是一種成分復(fù)雜的混合物,其中除含碳、氫元素外,還含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固體煤燃燒會(huì)導(dǎo)致大氣污染,寫(xiě)出煤燃燒產(chǎn)生的兩種污染: ,將石灰石粉與煤粉混合,可以有效地減少煤燃燒過(guò)程中的二氧化硫污染,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________
(2)根據(jù)已知熱化學(xué)方程式寫(xiě)出由煤制備水煤氣的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(3)下面是甲、乙兩位同學(xué)對(duì)上述熱化學(xué)方程式及煤燃燒的理解。
甲同學(xué):1 mol CO與1 mol H2燃燒放出的熱量之和大于1 mol固體炭燃燒放出的熱量,所以煤燃燒時(shí)加入少量水,可以使煤燃燒放出更多的熱量。
乙同學(xué):根據(jù)下面的物質(zhì)與能量循環(huán),將煤炭轉(zhuǎn)化為水煤氣,再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤炭放出的熱量相同,而將煤炭轉(zhuǎn)化為水煤氣將會(huì)增加消耗,故煤炭轉(zhuǎn)化為水煤氣得不償失。
C(s)+H2O(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)
CO(g)+O2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)+ O2(g)
請(qǐng)你評(píng)價(jià)兩位同學(xué)的理解:
①甲同學(xué)的說(shuō)法 (答“正確”或“不正確”),原因是______________________________________。
②乙同學(xué)的說(shuō)法 (答“正確”或“不正確”),原因是_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱(chēng)為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請(qǐng)認(rèn)真觀(guān)察下圖,然后回答問(wèn)題。
(1)圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)已知拆開(kāi)1mol H—H鍵、1mol I—I、1mol H—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol 碘反應(yīng)生成HI會(huì)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,是將______轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______。
(3)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是________,屬于吸熱反應(yīng)的是________。
①物質(zhì)燃燒
②炸藥爆炸
③酸堿中和反應(yīng)
④二氧化碳通過(guò)熾熱的碳
⑤食物因氧化而腐敗
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)
⑦鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。
(1)甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)過(guò)程Ⅰ與過(guò)程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同? ,原因是
(3)寫(xiě)出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
(1)寫(xiě)出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式 。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線(xiàn)如下左圖:
①在其他條件不變時(shí),請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出平衡時(shí)CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線(xiàn)圖。
②某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是 ;
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說(shuō)明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是 ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
(3)最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來(lái),經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状。甲醇可制作燃料電池,?xiě)出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式__ 。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時(shí)盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,此時(shí)可觀(guān)察到的現(xiàn)象是 ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入 (填物質(zhì)名稱(chēng)),其質(zhì)量約為 g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高,污染較小,是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問(wèn)題:
①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過(guò)程中的能量變化圖,請(qǐng)?jiān)趫D中的括號(hào)內(nèi)填入“+”或“-”。
②寫(xiě)出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
(2)蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過(guò)程是一步完成或分幾步完成,整個(gè)過(guò)程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問(wèn)題:
①已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液態(tài)無(wú)水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)_______kJ。
②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí),生成CO同時(shí)還部分生成CO2,因此無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得反應(yīng): C(s)+O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的ΔH,計(jì)算時(shí)需要測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
根據(jù)化學(xué)學(xué)科中的基本理論,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ、常溫下,取pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分別加入適量的Zn粒,反應(yīng)過(guò)程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線(xiàn)的是_____ (填“A”或“B”)。
Ⅱ、丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l),△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol
(1)寫(xiě)出丙烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式: 。
(2)現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H1=+41.2kJ/mol
①下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是
a.體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化 b.v正(H2)=v逆(CO)
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化 d.CO2的濃度不再反生變化
②5min后體系達(dá)到平衡,經(jīng)測(cè)定,H2為0.8mol,則v(H2)= 。
③向平衡體系中充入少量CO,則平衡常數(shù) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)依據(jù)(1)中的反應(yīng)可以設(shè)計(jì)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體;燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2-。在電池內(nèi)部O2-移向 極(填“正”或“負(fù)”);電池的正極電極反應(yīng)為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
煤化工是以煤為原料,經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa時(shí),C(s)、H2(g)和CO(g)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1="-393.5" kJ/mol;
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3="-283.0" kJ/mol;
①則C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH= ,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K= ;升高溫度,則K值 (填“變大”、“變小”或“不變”)。
②如果①反應(yīng)在容積不變的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) (填編號(hào))。
a.v正(CO)∶v逆(H2)=1∶1
b.碳的質(zhì)量保持不變
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.容器中的壓強(qiáng)不變
③在容積不變的密閉容器中進(jìn)行①反應(yīng),可以使c(CO)增大的是 。
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
c.將H2(g)從體系中分離出來(lái)
d.加入催化劑
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所 需時(shí)間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時(shí)生成P4O6,空氣充足時(shí)生成P4O10。
(1)已知298 K時(shí)白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
P(s,紅磷)+O2(g)===P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。
(2)已知298 K時(shí)白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s)
ΔH=-1 638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______,反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量為_(kāi)_______。
已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能
(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。
則反應(yīng)P4(s,白磷)+6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH=________。
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