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[2017北京节选]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重...

[2017北京节选]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:

(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+ O2(g)  ΔH1=+175.4 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)2CO(g)  ΔH2=220.9 kJ·mol1

沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。

氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:________________________________________。

 

 

(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=−45.5 kJ/mol ②> 随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应 【解析】(1)①生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO,两式相加,ΔH进行相应的加减,得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=(−220.9 kJ·mol−1)+(+175.4 kJ·mol−1)= −45.5 kJ·mol−1。 ②根据图像,随着温度的升高,CO的浓度增加,CO2浓度降低,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即ΔH>0。  
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考点分析:
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生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。

(1)下列有关生物质能的说法正确的是_________。

a.生物质能本质上来源于太阳能

b.纤维素水解获得的产物中含有丰富的生物质能

c.生物质“热裂”获得的汽油、柴油等属于纯净物

d.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,可作家庭燃气

(2)由生物质能可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时,其原子利用率可达100%,则该反应合成的物质可能是_________。

a.汽油   b.甲醇(CH4O)   c.甲醛(CH2O)   d.乙酸(C2H4O2)

 

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(1)已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol1。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ。则三者的由小到大关系是________(用Q1、Q2、Q3表示)。

(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,其目的是_____________________; 若实验中不加盖泡沫塑料板,则求得的中和热数值______(填偏大、偏小、无影响)

(3)实验室用50 mL 0.50 mol•L1盐酸、50 mL 0.55 mol•L1 NaOH溶液利用上图装置,进行测定中和热的实验。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.反应前盐酸的温度     B.反应前盐酸的质量

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

氢氧化钠溶液

混合溶液

1

20.0

20.1

23.4

2

20.2

20.4

23.6

3

20.5

20.6

23.8

依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH为________。(保留三位有效数字)

 

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2NO2(g)N2O4(g)反应过程的能量变化如图所示。

已知1 mol NO2(g)转化为0.5 mol N2O4(g)的ΔH=28.6 kJ·mol1

请回答下列问题:

(1)该反应属于       反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)从化学键的角度分析,E、F、ΔH1分别代表什么意义?

E       ;F               ; ΔH1      

(3)图中ΔH1=       kJ·mol1

(4)若1 mol NO2(g)转化为0.5 mol N2O4 (l)的ΔH'=Q kJ·mol1,则ΔH    ΔH',Q    28.6(填“>”、“<”或“=”)。

 

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某化学兴趣小组要完成中和热的测定。

(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5 mol·L-1 盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是               

(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?          (填“能”或“否”),原因是________________________________。

(3)他们记录的实验数据如下:已知:Q=cm(t2 -t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3

计算完成下表。(保留小数点后一位)

根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:                              

(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果    (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,测定所得的中和热的数值将     (填“变大”或“变小”或“无影响”)。

 

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能源是人类生存和发展的重要支撑因素。常规能源(煤、石油、天然气等)日益减少,促使人们研究能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)的开发。

(1)我国目前最主要的能源品种是____________,能源利用中存在的主要问题有___________________。

(2)为减少污染,提高燃料利用率,下列措施中可以达到目的的是______(填序号)。

将城市居民燃煤改为使用气体燃料

若将原来烧天然气的灶具改烧液化石油气,应增大空气进入量或减小液化石油气的进入量

在农村大力发展沼气

(3)下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是_______(填序号)。

化石能源物质内部蕴藏着大量的能量

绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来

物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用

吸热反应没有利用价值

(4)科学家用铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用_______________________。

 

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