[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·mol−1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=−220.9 kJ·mol−1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
② 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:________________________________________。
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)
(1)已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol−1。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•L−1盐酸、50 mL 0.55 mol•L−1 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)
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·mol−1。
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·mol−1。
(4)若1 mol NO2(g)转化为0.5 mol N2O4 (l)的ΔH'=−Q kJ·mol−1,则ΔH ΔH',Q 28.6(填“>”、“<”或“=”)。
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。
①计算完成下表。(保留小数点后一位)
②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”)。
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)。
①将城市居民燃煤改为使用气体燃料
②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
③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)。
①化石能源物质内部蕴藏着大量的能量
②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
③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
④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_______________________。