真空碳熱還原—氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關反應的熱化學方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g) ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) ΔH="b" kJ·mol-1
反應Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知: C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ/mol
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) ΔH= 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源,解決當前應用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀中葉將枯竭的危機,同時又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應,實現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉化率達80%時的能量變化示意圖。
①寫出該反應的熱化學方程式: 。
②能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a.容器中壓強不變 b.H2的體積分數(shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有6個H-H斷裂。
(2)人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學原料.下圖是通過人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問題:
①該過程是將 轉化為 。(以上兩空選填“電能”“太陽能”“化學能”)
②催化劑b表面的電極反應方程式為 。
(3)某國科研人員提出了使用氫氣和汽油(汽油化學式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解決汽車CO2的排放問題。該方案主要利用儲氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動機使用,儲氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2,該系統(tǒng)反應如下圖所示:
解決如下問題:
①寫出CaH2的電子式 。
②反應1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是: 。
③如該系統(tǒng)反應均進行完全,試寫出該系統(tǒng)總反應的化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下:
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生:
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是 。
(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在 范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì),還可制得鈦白粉。已知25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K= 。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學方程式: 。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是 (只要求寫出一項)。
(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用 方法。
| TiCl4 | SiCl4 |
熔點/℃ | -25.0 | -68.6 |
沸點/℃ | 136.4 | 57.6 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
利用N2和H2可以實現(xiàn)NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產(chǎn)。請回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣的熱化學方程式為
。
(2)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應的影響。
實驗結果如圖所示:
(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)
①圖像中T2和T1的關系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“無法確定”)
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2 的轉化率最高的是(填字母)。 。
③若容器容積為1L,在起始體系中加入1mol N2 ,n=3mol反應達到平衡時H2的轉化率為60%,則此 條件下(T2),反應的平衡常數(shù)K= 。保持容器體積不變,再向容器中加入1mol N2,3mol H2反應達到平衡時,氫氣的轉化率將
(填“增大”、“減”或“不變”)。
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關注。
①一定溫度下,在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表為反應在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)
t/s | 0 | 50 | 100 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.0 | 3.5 | 2.4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
當前環(huán)境問題是一個全球重視的問題,引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首,目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應制備CH3OH和H2O的化學方程式為
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請寫出CO與SO2反應的熱化學方程式 。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學方程式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知化學能與其他形式的能可以相互轉化。填寫下表的空白:
化學反應方程式(例子) | 能量轉化形式 |
① | 由化學能轉化為熱能 |
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O | |
③CaCO3CaO+CO2↑ | |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態(tài)甲醇轉化的能量關系如圖所示。
反應過程中的能量關系
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______________ _____________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列說法正確的是________。
A.CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量 |
B.①反應中,反應物的總能量高于生成物的總能量 |
C.根據(jù)②推知反應:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1 |
D.反應②的能量變化如圖所示 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某實驗小組設計用50 mL 1.0 mol/L鹽酸跟50 mL 1.1 mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應。在大燒杯底部墊碎泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題:
(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問:鹽酸在反應中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量鹽酸在反應中揮發(fā),則測得的中和熱____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟,若無此操作步驟,則測得的中和熱會____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應,則測得的中和熱會____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”),其原因是_______________________________________________。
(4)該實驗小組做了三次實驗,每次取溶液各50 mL,并記錄下原始數(shù)據(jù)(見下表)。
實驗序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度(t2)/℃ | 溫差(t2-t1)/℃ | ||
鹽酸 | NaOH溶液 | 平均值 | |||
1 | 25.1 | 24.9 | 25.0 | 31.6 | 6.6 |
2 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.8 | 6.7 |
3 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.9 | 6.8 |
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