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3.(1)由金红石?TiO2?制取单质Ti,涉及到的步骤为:TiO2→TiCl4$\stackrel{镁/800℃/Ar}{→}$$\stackrel{镁/800℃/Ar}{→}$  Ti
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g);?△H=-393?5kJ•mol?1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);?△H=-566kJ•mol?1
③TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)+O2(g);?△H=+141kJ•mol?1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(s)+2CO(g)的?△H=-80kJ•mol?-1                     
(2)①P4(s,白磷)+5O2(g)=P4O10(s)△H1=-2983.2kJ/mol
②P(s,红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)=$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H2=-738.5kJ/mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式P4(s,白磷)=4P(s,红磷)△H=-29.2kJ•mol?-1.相同的状况下,能量较低的是红磷;白磷的稳定性比红磷低(填“高”或“低”).
(3)在25℃、101kPa时,1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8kJ的热量,C6H6的燃烧热为-3260.4kJ•mol?-1kJ•mol-1,该反应的热化学方程式为C6H6(l)+O2(g)═6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3260.4kJ•mol-1

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2.下列关于热化学方程式和反应的热效应的叙述中,正确的是(  )
A.已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g);△H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2.则△H1<△H2
B.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)?$?_{500℃,30MPa}^{催化剂}$2MH3(g),△H=-38.6kJ•mol-1
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(aq);△H=-57.4 kJ/mol
D.已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol

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1.如图是298K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图.下列叙述正确的是(  )
A.该反应的热化学方程式为:N2+3H2?2NH3△H=-92 kJ•mol-1
B.向一密闭容器中加入1 molN2和3 molH2充分反应后,放出92 kJ热量
C.b曲线可能是加入催化剂时的能量变化曲线
D.在N2+3H2?2NH3中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和

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20.发生在天津港“8•12”特大火灾爆炸事故,再一次引发了人们对环境问题的关注.
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料.
已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1=-241.8kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H2=-110.5kJ•mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+13l.30kJ•mol-1
(2)由于CaC2、金属钠、金属钾等物质能够跟水反应给灾后救援工作带来了很多困难.如果在实验室,你处理金属钠着火的方法是用沙土扑灭.
(3)事故发生后,爆炸中心区、爆炸区居民楼周边以及海河等处都受到了严重的氰化物污染.处理NaCN的方法是:用NaClO在碱性条件下跟NaCN反应生成无毒害的物质,试写出该反应的离子反应方程式2OH-+2CN-+5ClO-=2CO32-+5Cl-+H2O+N2↑.
(4)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染.电化学降解NO${\;}_{3}^{-}$的原理如图所示,电源正极为a(填“a”或“b”);若总反应为4NO3-+4H+═5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O.
(5)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去.
已知在常温下:Ksp[Fe(OH)2]=1×10-15、Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38、Ksp[Cr(OH)3]=1×10-23,当离子浓度在1×10-5mol/L以下时认为该离子已经完全沉淀,请回答:
①相同温度下Fe(OH)3的溶解度<Cr(OH)3的溶解度(填“>”、“<”或“=”)
②浓度为0.1mol/L的Fe2+与10.0mol/L Cr3+同时生成沉淀的pH范围是6.0~7.0.

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19.将1mol CO和1mol H2O(g)充入某固定容积的反应器,在某条件下达到平衡:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)十H2(g),此时有$\frac{2}{3}$的CO转化为CO2
(1)该平衡混合物中CO2的体积分数为33.3%.
(2)若容器体积为1L,到达平衡所需时间为2分钟,则H2的平均反应速率为$\frac{1}{3}$mol/(L.min)
(3)若在相同条件下,向容器中再充入1mol CO2、1mol H2和1mol H2O,则平衡应向逆反应方向移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”).
(4)假如②中平衡向正反应方向移动时,则下列说法中正确的是①⑤(填序号)
①生成物的产量一定增加         ②生成物的体积分数一定增加
③反应物的转化率一定增加       ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用了催化剂.

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18.在一定温度下将3.0mol M和2.5mol N混合于2.0L的密闭容器中,发生反应的化学方程式为3M(g)+N(g)?xP(g)+2Q(g),5min后反应达到平衡,容器内的压强变小,已知Q的平均反应速率为0.10mol•L-1•min-1,则正确说法错误的是(  )
A.平衡时容器内的压强是原来的0.8倍
B.M的平均反应速率为0.15 mol•L-1•min-1
C.x的值为1
D.平衡时P的浓度为0.25 mol•L-1

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17.甲醇是一种新型的能源.
(1)合成气(组成为H2和CO)是生产甲醇的重要原料,请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO+H2
(2)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ•mol-1
(3)在容积为l L的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇.在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300℃);

下列说法正确的是AB(填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=$\frac{{n}_{A}}{{t}_{A}}$(mol•L-1•min-1
B.该反应在T1时C(CH3OH)与C2(H2)*C(CO)的比值比T2时C(CH3OH)与C2(H2)*C(CO)的比值大
C.该反应为吸热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时$\frac{n({H}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$减小
(4)在T1温度时,将1mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为1-$\frac{2a}{3}$.

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16.(1)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l);△H=-2(b+c-a)kJ•mol-1(或2(a-b-c)kJ•mol-1).

(2)在298K时,1mol C2H6在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水,放出热量1558.3kJ.写出该反应的热化学方程式2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=-3116.6kJ•mol-1
(3).已知:反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-184kJ/mol
4HCl(g)+O2(g) $?_{400℃}^{CuO/CuCl_{2}}$ 2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol
     
请回答:
H2与O2反应生成气态水的热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol
断开1mol H-O 键所需能量约为463.4kJ.

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15.工业上可以利用反应I所示原理降低污染气体的排放,并回收燃煤痼气中的硫.
反应Ⅰ2CO(g)+SO2(g)?2CO2(g)+S(1)△H1  
(1)已知:反应Ⅱ2CO2(g)?2CO(g)+O2(g)△H2=+566.0kJ•mol-1
反应ⅢS(1)+O2(g)?SO2(g)△H3=-296.0kJ•mol-1则△H1=-270KJ•mol-1
(2)T℃时,起始将0.100mol CO(g)和0.120mol S02(g)充人2L恒容密闭容器中,发生反应Ⅰ,各物质的物质的量随时间变化如下表所示.
时间/min
物质的量/mol
物质
0246810
CO(g)0.1000.0700.0500.0440.0400.040
SO2(g)0.1200.1050.0950.0920.0900.090
①下列事实能说明该反应达到化学平衡状态的是AC   (填选项字母).
A.容器内压强不再改变    B.每消耗2mol C02,同时生成2mol CO
C.气体密度不再改变    D.v正( S02)=2v逆(C02
②0~2min内,用CO表示的该反应的平均速率v(CO)=-7.5×10-3mol?L-1?min-1;平衡时,S02的转化率为25%.
③t℃时,反应I的平衡常数K=50.
④t℃时,若将上述气体充人起始容积为2L的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,S02的转化率与原平衡相比增大.(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)L(L1、L2),X可分别代表压强或温度.如图表示t一定时,反应Ⅱ中CO(g)的体积分数随x的变化关系.
①X代表的物理量为压强.
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:L1>L2(或T1>T2),该反应正向为吸热反应,压强一定时,温度升高,反应向正向移动,CO的体积分数增大.

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14.实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成份为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3.其工艺流程为如图1:

(1)根据图2所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为BaSO4.图3表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是温度升高,Ni2+的水解程度增大.
(2)工艺流程中副产品的化学式为CuSO4•5H2O.
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2
开始沉淀的pH1.56.57.7
沉淀完全的pH3.79.79.2
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤.请对该实验方案进行评价:方案错误,在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正).
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F浓度为3×10-3mol•L-1,则Ca2+的浓度为3×10-6mol•L-1.(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11
(5)电解产生2NiOOH•H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀.第②步反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O↓+Cl-

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同步练习册答案