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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:_______________________________________;
已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为7∶6,则氯化炉中的还原剂化学式是_________________________________________________。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)    ΔH=-641  kJ·mol1
②2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s)   ΔH=-512 kJ·mol1
则Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。
(3)Ar气通入还原炉中并不参与反应,通入Ar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”)。

 (1)增大反应物间接触面积,提高反应速率 C、FeTiO3
(2)-770 kJ·mol1
(3)Mg和Ti都有强还原性,在Ar气氛围中可防止被氧化
(4)O2+2H2O+4e=4OH(或3O2+6H2O+12e=12OH) 减小

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。

据此判断:
①该反应的ΔH  0(填“>”或“<”)。 
②在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=    。 
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是    (填代号)。 


(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)     ΔH1="-867" kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)   ΔH2="-56.9" kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:                  。 
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为                    。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式:                      ,在图1中曲线       (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。 

(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是    。 
A.3v(H2)=2v(NH3)
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH3,则平均反应速率v(N2)=      ,该温度下的平衡常数K=       。若升高温度,K值变化    (填“增大”、“减小”或“不变”)。 
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号
 
T(℃)
 
n(N2)/n(H2)
 
p(MPa)
 

 
450
 
1/3
 
1
 

 
  
 
  
 
10
 

 
480
 
  
 
10
 
 
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的特点,在给出的坐标图2中,画出其在1 MPa和10 MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

近几年,大气污染越来越严重,雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生的反应为:

,△H=__________kJ(用含a、b、c、d的式子表示)。
(2)某温度下,向容积为1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的转化率随时间的变化如下图所示。

回答下列问题:
①该温度下,化学平衡常数K=___________,平衡时CO的转化率为__________。
②A点的逆反应速率逆(CO)___________B点的逆反应速率(NO)(填“>”、“<”或“=”)。
③下列图像正确且能表明在时间T1时刻反应一定处于平衡状态的是__________。

如果该反应达平衡后,降低温度,平衡常数增大,则△H___________0(填“>”、“< ”或“=”)
④达平衡后,将容器的容积扩大一倍,下列说法正确的是

A.平衡向正反应方向移动B.CO的体积分数增大
C.平衡常数减小D.一氧化碳的浓度增大

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式___________________________。

②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是________。

A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41 kJ·mol-1
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.当H2O为液态时,其反应热值小于41 kJ·mol-1
(2)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是________________________________________。
(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为_________________________________。

a、b两条曲线产生区别的原因很可能是_________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时,分别将0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应,测得有关数据如下表:

实验
编号
温度
时间/min
0
10
20
40
50
1
130 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180 ℃
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
(1)开展实验1和实验2的目的是______________________________。
(2)180 ℃时,反应到40 min,体系________(填“是”或“否”)达到平衡状态,理由是__________________________;
CH4的平衡转化率为________。
(3)已知130 ℃时该反应的化学平衡常数为6.4,试计算a的值。(写出计算过程)
(4)一定条件下,反应时间t与转化率α(NO2)的关系如图所示,请在图像中画出180 ℃时,压强为p2(设压强p2>p1)的变化曲线,并做必要的标注。

(5)根据已知求算:ΔH2=________。
CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:

某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H1=+ 571.2 kJ·mol-1    ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)  △H2=+ 226.2 kJ·mol-1    ②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收得到硫化钠。一定浓度的硫化钠溶液因向空气中释放臭味而称为“臭碱”,下列对这一现象的解释你认为最合理的是        (填序号)
A.硫化钠在水溶液中水解生成了NaOH和H2S气体
B.硫化钠溶液因吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH,同时生成有臭味的气体
C.硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO2而放出H2S气体
(2)向同物质的量浓度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成     沉淀,当         时,开始生成第二种沉淀,随着AgNO3溶液的进一步滴加,此时生成的沉淀以     为主,且          (填变大、变小、始终不变)。[已知Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H=         kJ·mol-1
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是                 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径。
(1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有         (填字母)。
A.采用节能技术,减少化石燃料的用量
B.鼓励乘坐公交车出行,倡导低碳生活
C.利用太阳能、风能等新型能源替代化石燃料
(2)一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)    △Hl="+1411.0" kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)   △H2="+1366.8" kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇的热化学方程式是               
(3)在一定条件下,6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。

温度(K)
CO2转化率(%)
n(H2)/n(CO2
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
 
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[],CO2的转化率        (填“增大”“减小”或“不变”)。
②该反应的正反应为        (填“吸”或“放”)热反应。
(4)下图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则b处通入的是       (填“乙醇”或“氧气”),a处发生的电极反应是         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

为保护环境并缓解能源危机,专家提出利用太阳能促使燃烧循环使用的构想,转化关系如图所示。

已知:
(1)过程Ⅰ可用如下反应表示:①2CO22CO+O2
②2H2O(g)2H2+O2
③2N2+6H2O4NH3+3O2
④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
⑤2CO+4H2O________+3O2
(2)25 ℃时,a g CH4完全燃烧释放出b kJ热量。下列说法不正确的是(  )。

A.过程Ⅰ是将太阳能转化成化学能
B.反应⑤的另一种产物为CH4
C.ΔH1=-ΔH2
D.表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-16b kJ·mol-1

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