为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。请填写下列空白。(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物
题型:不详难度:来源:
为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。
请填写下列空白。 (1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:_______________________________________ 已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为7∶6,则氯化炉中还原剂的化学式是___________________________。 (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 则Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。 (3)氩气通入还原炉中并不参与反应,通入氩气的作用是___________________________ (4)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。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,该电池中正极上的电极反应式为_________________________________________。 工作一段时间后,测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。 |
答案
(1)增大反应物间的接触面积,提高反应速率 C、FeTiO3 (2)-770 kJ/mol (3)Mg和Ti都有强还原性,在氩气氛围中可防止Mg、Ti被氧化 (4)O2+2H2O+4e-=4OH-(或3O2+6H2O+12e-=12OH-) 减小 |
解析
(1)粉碎反应物,可以增大其表面积,从而增大反应物之间的接触面积,提高反应速率;氯化炉中发生的反应为6C+7Cl2+2FeTiO3=6CO+2TiCl4+2FeCl3,由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律,由①×2-②得:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ/mol。(3)氩气性质不活泼可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知,反应过程中不断消耗OH-,则该电池工作一段时间后,溶液的pH将减小。 |
举一反三
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。 (1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。 已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g);ΔH1=+489.0 kJ·mol-1 C(s)+CO2(g)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。 则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________ (2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①该反应的平衡常数的表达式为K=________。 ②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。 ③在下图a、b、c三点中,H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是________(填序号)。 a.氢气的浓度减小 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成: ①I-(aq)+ O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1 ②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2 ③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3 总反应的化学方程式为_________________________________,其反应热ΔH=________。 (2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)I3—(aq),其平衡常数表达式为________。 (3) 为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如上图),某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH,结果见下图和下表。
编号
| 反应物
| 反应前pH
| 反应后pH
| 第1组
| O3+I-
| 5.2
| 11.0
| 第2组
| O3+I-+Fe2+
| 5.2
| 4.1
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图2 ①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_____________________________ ②图1中的A为________。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_____________________________________________ ③第2组实验进行18 s后,I3—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。 A.c(H+)减小 B.c(I-)减小 C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加 (4)据图2,计算3~18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。 |
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489.0 kJ·mol-1① CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol-1② C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1③ 则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔH为( )A.+1 164.1 kJ·mol-1 | B.-1 641.0 kJ·mol-1 | C.-259.7 kJ·mol-1 | D.-519.4 kJ·mol-1 |
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已知:NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH=-24.2 kJ·mol-1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热为ΔH=-57.3 kJ·mol-1。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于( )A.-69.4 kJ·mol-1 | B.-45.2 kJ·mol-1 | C.+69.4 kJ·mol-1 | D.+45.2 kJ·mol-1 |
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已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,并知形成或拆开1 mol化学键放出或吸收的能量称为该化学键的键能。P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是( )A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能 | B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH | C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1 | D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ·mol-1 |
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