為了提高資源利用率,減少環境污染,化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業鏈,如圖所示。
請填寫下列空白。
(1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理,請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的量之比為7∶6,則氯化爐中還原劑的化學式是___________________________。
(2)已知:①Mg(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,通入氬氣的作用是___________________________
(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,該電池中正極上的電極反應式為_________________________________________。
工作一段時間后,測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
將煤轉化為水煤氣是通過化學方法將煤轉化為潔凈燃料的方法之一。煤轉化為水煤氣的主要化學反應為: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
請你根據上述信息回答下列問題:
(1)煤是一種成分復雜的混合物,其中除含碳、氫元素外,還含有氧、硫、氮、砷、硒等元素。所以固體煤燃燒會導致大氣污染,寫出煤燃燒產生的兩種污染: ,將石灰石粉與煤粉混合,可以有效地減少煤燃燒過程中的二氧化硫污染,寫出該反應的化學方程式:____________________
(2)根據已知熱化學方程式寫出由煤制備水煤氣的熱化學方程式:____________________________。
(3)下面是甲、乙兩位同學對上述熱化學方程式及煤燃燒的理解。
甲同學: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,所以煤燃燒時加入少量水,可以使煤燃燒放出更多的熱量。
乙同學:根據下面的物質與能量循環,將煤炭轉化為水煤氣,再燃燒放出的熱量與直接燃燒煤炭放出的熱量相同,而將煤炭轉化為水煤氣將會增加消耗,故煤炭轉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)
請你評價兩位同學的理解:
①甲同學的說法 (答“正確”或“不正確”),原因是______________________________________。
②乙同學的說法 (答“正確”或“不正確”),原因是_____________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在化學反應中,只有極少數能量比平均能量高得多的反應物分子發生碰撞時才可能發生化學反應,這些分子被稱為活化分子。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。請認真觀察下圖,然后回答問題。
(1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)已知拆開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 碘反應生成HI會________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學反應過程中,是將______轉化為________。
(3)下列反應中,屬于放熱反應的是________,屬于吸熱反應的是________。
①物質燃燒
②炸藥爆炸
③酸堿中和反應
④二氧化碳通過熾熱的碳
⑤食物因氧化而腐敗
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應
⑦鐵粉與稀鹽酸反應
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醛是一種重要的化工產品,可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態甲醇轉化的能量關系如圖所示。
(1)甲醇催化脫氫轉化為甲醛的反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應熱是否相同? ,原因是
(3)寫出甲醇催化脫氫轉化為甲醛的熱化學反應方程式: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
“低碳循環”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題。
(1)寫出CO2與H2反應生成CH4和H2O的熱化學方程式 。
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轉化為二甲醚的反應原理為:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應中CO2的平衡轉化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖:
①在其他條件不變時,請在上圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分數隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。
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,反應到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質的量分數變化情況如圖所示,關于溫度和壓強的關系判斷正確的是 ;
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,一定條件下反應達到平衡狀態。當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是 ;
A. 正反應速率先增大后減小
B. 逆反應速率先增大后減小
C. 化學平衡常數K值增大
D. 反應物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉化率減小
(3)最近科學家再次提出“綠色化學”構想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經化學反應后使空氣中的CO2轉變為可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料電池,寫出以稀硫酸為電解質甲醇燃料電池負極反應式__ 。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變為1,此時可觀察到的現象是 ;若要使溶液恢復到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入 (填物質名稱),其質量約為 g。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)2012年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高,污染較小,是一種優良的燃料。試回答下列問題:
①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖,請在圖中的括號內填入“+”或“-”。
②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式:___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態水放出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和液態水共放出1 645 kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質的量之比為________。
(2)蓋斯定律認為:不管化學過程是一步完成或分幾步完成,整個過程的總熱效應相同。試運用蓋斯定律回答下列問題:
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液態無水酒精完全燃燒,并恢復到室溫,則整個過程中放出的熱量為________kJ。
②碳(s)在氧氣供應不充足時,生成CO同時還部分生成CO2,因此無法通過實驗直接測得反應: C(s)+O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應的ΔH,計算時需要測得的實驗數據有________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
根據化學學科中的基本理論,請回答下列問題:
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,反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是_____ (填“A”或“B”)。
Ⅱ、丙烷在燃燒時能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應用于人們的日常生產和生活。
已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l),△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol
(1)寫出丙烷的燃燒熱的熱化學方程式: 。
(2)現有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態水,將所有的產物通入一個固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發生如下可逆反應:
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H1=+41.2kJ/mol
①下列事實能說明該反應達到平衡的是
a.體系中的壓強不發生變化 b.v正(H2)=v逆(CO)
c.混合氣體的平均相對分子質量不發生變化 d.CO2的濃度不再反生變化
②5min后體系達到平衡,經測定,H2為0.8mol,則v(H2)= 。
③向平衡體系中充入少量CO,則平衡常數 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)依據(1)中的反應可以設計一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體;燃料電池內部是熔融的摻雜著氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在其內部可以傳導O2-。在電池內部O2-移向 極(填“正”或“負”);電池的正極電極反應為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
煤化工是以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業過程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa時,C(s)、H2(g)和CO(g)燃燒的熱化學方程式分別為:
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= ,該反應平衡常數的表達式為K= ;升高溫度,則K值 (填“變大”、“變小”或“不變”)。
②如果①反應在容積不變的密閉容器中進行,當反應達到平衡時 (填編號)。
a.v正(CO)∶v逆(H2)=1∶1
b.碳的質量保持不變
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.容器中的壓強不變
③在容積不變的密閉容器中進行①反應,可以使c(CO)增大的是 。
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2(g)從體系中分離出來
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,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2組數據:
實驗組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所 需時間/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 來源: 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,空氣不足時生成P4O6,空氣充足時生成P4O10。
(1)已知298 K時白磷、紅磷完全燃燒的熱化學方程式分別為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
則該溫度下白磷轉化為紅磷的熱化學方程式為________________。
(2)已知298 K時白磷不完全燃燒的熱化學方程式為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(標準狀況),控制條件使之恰好完全反應。則所得到的P4O10與P4O6的物質的量之比為________,反應過程中放出的熱量為________。
已知白磷和PCl3的分子結構如圖所示,現提供以下化學鍵的鍵能
(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。
則反應P4(s,白磷)+6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應熱ΔH=________。
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