(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请填写下列空白:
⑴电解食盐水时,总反应的离子方程式_____________________________________。
⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:___________________。
⑶已知:①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH____________________
反应在Ar气氛中进行的理由是____________________。
⑷在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2__________t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。
⑸以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是____________________________________________。
(6)已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g);△H="-a" kJ/mol(a >0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
①比较a____________b(填>、=、<)
②此反应的平衡常数表达式为________________________;若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)
③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
A.v(C3)=2v(B2) | B.容器内压强保持不变 |
C.v逆(A2)=2v正(B2) | D.容器内的密度保持不变 |
(1)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为
________________________________________________。
(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为 ;
又知H2O(l)H2O(g);△H=+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是 kJ。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H =
在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol/L的CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合,温度从298.0 K升高到300.7 K.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J/K,溶液密度均为1 g/mL,生成溶液的比热容c=4.184 J/(g·K).
(2) CH3COOH的中和热ΔH=_______________________________.
(3)CH3COOH的中和热的文献值为-56.1 kJ/mol,你认为(1)中测得的实验值偏差可能的原因是(填二点)____________________________________________
20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息,回答下列问题:
右图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。
用50mL 0.55mol/L NaOH溶液和50mL 0.25mol/L H2SO4溶液来做中和热测定的实验,测得溶液在反应前后的温度变化为t1℃~t2℃(t2>t1),混合后溶液的比热容为c = 4.18J/(g·℃),溶液的密度都近似为1g/mL,中和热△H=____________________(填表达式,不用化简)若将H2SO4溶液换成相同物质的量浓度的CH3COOH溶液,测得的△H______填(“偏大”、“偏小”或“相同”)若将稀硫酸换成浓硫酸来做该实验,测得的△H___________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
(7分)火箭推进器中盛有强还原剂液态胼(NH
凰)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 KJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)又已知H0(I)=H
0(g);△H="+44" kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 KJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(4)已知N(g)+2O
(g)=2N0
(g) △H=+67.7kJ/mol
NH
(g)+0
(
g)=N
(g)+2H
0(g) △H=-534kJ/mol
则肼与N0完全反应生成氮气和液态水的热化学方程式为
某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 。
(2)反应从开始至2分钟末,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= 。
(3)当反应进行到第 min,该反应达到平衡。
按要求回答下列问题:
(1)金刚石、石墨燃烧的热化学方程式:
①C(s,金刚石)+O2(g) =CO2(g) △H = -395.4 kJ/mol
②C(s,石墨)+O2(g) =CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol
则石墨转化为金刚石的反应热△H= 。
(2)试写出硫酸铜溶液中加入过量浓氨水的离子方程式: 。
(3)已知25℃时,CH3COOH的 Ka=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.1×10-7 ,Ka2=5.6×10-11,
等物质的量浓度的下列溶液中,NH4+的浓度由大到小的顺序是 (填序号)。
①CH3COONH4 ②NH4HCO3 ③ NH4HSO4 ④ NH4NO3
化学能的转化在现实生活中得到了广泛的利用。回答以下问题:
(Ⅰ)(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55 kJ的热量,写出表示甲烷燃烧的热化学方程式: 。
(2)2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH1=" —702" kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) ΔH2=" —182" kJ/mol
由此可知ZnO(s)+Hg(l)= Zn(s)+HgO(s) △H3= 。
(3)20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
(Ⅱ)下图为相互串联的甲乙两个电解池:
请回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则:
A极是 极,材料是 ,电极反应为 ,
B极是 极,材料是 ,电极反应为 ,
电解质溶液为 。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始一段时间后,Fe极附近呈 色。
(3)若甲槽阴极增重12.8g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积
_________________。
(4)同时若乙槽剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为
__ _____。
利用化学反应原理研究生产、生活中的实际问题具有十分重要的意义:
(Ⅰ)氮气和氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应,其热化学方程式可表示为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量_____92 kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_______;若加入催化剂,ΔH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)已知:分别破坏1 mol N≡N键、1 mol H—H键需要吸收的能量为:946 kJ、436 kJ,则破坏1 mol N—H键需要吸收的能量为______kJ。
(3)N2H4可视为:NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料,NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。
已知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1。
则:1 mol N2H4完全反应的热化学方程式为 。
(Ⅱ)某铅蓄电池的正、负极标记被磨损。试用下图装置设计实验,识别出此铅蓄电池的正负极。
(1)若A接E,B接F,而B电极出现 ,反应式为 ,则说明F为正极;
(2)若铅蓄电池工作时(放电),其E所在电极的电极反应式为: ,充电时该极与外加电源的 极相连。
(3)若用该电池电解Cu(NO3)2 溶液,其电解方程式为
若有0.2mol电子发生转移,则正极消耗的PbO2的物质的量是 ;要想CuSO4溶液恢复原样,需加入的物质是 ,质量为
分别取40mL的0.50 mol/L盐酸与40mL的0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。
(1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式__________________________________。
(2)如图所示,A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其原因是_____________________________________________;
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。
A.反应前盐酸溶液的温度 |
B.反应前盐酸溶液的质量 |
C.反应前氢氧化钠溶液的温度 |
D.反应前氢氧化钠溶液的质量 |
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(4)某学生实验记录数据如下:
实验 序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.2 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.4 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________;
已知下列热化学方程式:
①CaCO3(s)=CaO+CO2(g);△H=177.7KJ
②C(s)+H2O(s)=" CO(g)+" H2(g);△H=-131.3KJ/mol
③H2SO4(l)+NaOH(l)=
Na2SO4(l)+ H2O(l);△H=-57.3KJ/mol
④C(s)+O2(g)= CO2(g) ;△H=-393.5KJ/mol
⑤CO(g)+ O2(g)= CO2(g);△H=-283KJ/mol
⑥HNO3(aq)+ NaOH(aq)= NaNO3(aq)+H2O(l) ;△H=-57.3KJ/mol
⑦2H2(g)+O2(g)=2H2O(l):△H=-517.6KJ/mol
(1)上述热学方程式中,不正确的有 ,(填编号),不正确的理由分别是 。
(2)根据上述信息,写出C转化为CO的热化学方程式 。
(3)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有 (填编号)表示中和热的热化学方程式有 。(填编号)
用化学方程式解释下列问题:
(1)盛放烧碱液的试剂瓶不能用玻璃塞_____________________________________________
(2)用NaOH溶液除去铝表面的保护层__________________________________
(3)制备氢氧化亚铁需隔绝空气___________________________________________________
(4)从氧化还原反应的角度看,在制备H2、CO2、Cl2三种气体时,盐酸作还原剂 。
(5)6种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O可以组成一个已配平的化学方程式:___________________________________________。
(1)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________;
(2)在体积不变的密闭容器中进行(1)反应,达到平衡后(填“正向移动”、“逆向移动”、“增大”、“减小”或“不变”):
①扩大容器体积,平衡___________,c(H2)____________(与原平衡相比);
②升高温度,正反应速率________ ,逆反应速率___________;
体系的压强__________,平衡___________,平衡常数_____________;
③加入催化剂,H2的物质的量___________________。
试题篮
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