【題目】(1)據報道,我國在南海進行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外還有以下兩種:
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1 ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 ②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③
則反應①自發(fā)進行的條件是___(填“低溫”或“高溫”),ΔH3=__kJ·mol-1。
(2)根據部分鍵能數(shù)據,以及熱化學方程式CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g) ΔH=-1940kJ·mol-1,計算H—F鍵的鍵能為__kJ·mol-1。
化學鍵 | C—H | C—F | H—F | F—F |
鍵能/(kJ·mol-1) | 414 | 489 | ? | 155 |
(3)0.1mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應,生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量4.28kJ,寫出該反應的熱化學方程式___。
【答案】高溫 +247.1 565 2Cl2(g)+2C(s)+TiO2(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH =-85.6kJ·mol-1
【解析】
(1)反應的自發(fā)性根據ΔG=ΔH-TΔS<0進行判斷,利用個蓋斯定律書寫正確的熱化學方程式;
(2)利用ΔH =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能進行計算;
(3)0.1mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應,生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量4.28kJ,那么2mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應,生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量85.6kJ,據此寫出熱化學方程式。
(1)由反應①可知ΔH>0,ΔS>0,若反應能自發(fā)進行,那么ΔG=ΔH-TΔS<0,只需讓反應在高溫下發(fā)生即可;由反應①-②可得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3=+247.1 kJ·mol-1;
(2)ΔH =反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=(4×414 kJ·mol-1)+ (4×155 kJ·mol-1)- (4×489 kJ·mol-1)- (4×E(H-F))=-1940 kJ·mol-1,解得E(H-F)=565 kJ·mol-1;
(3)0.1mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應,生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量4.28kJ,那么2mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應,生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量85.6kJ,熱化學方程式為2Cl2(g)+2C(s)+TiO2(s)=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH =-85.6kJ·mol-1。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料,制取氧化鈷的流程如下:
(1) 溶解:溶解后過濾,將濾渣洗滌2~3次,再將洗液與濾液合并的目的是________________________________________________________________________。
(2) 氧化:加熱攪拌條件下加入NaClO3,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式是____________________________。
已知:鐵氰化鉀化學式為K3[Fe(CN)6];亞鐵氰化鉀化學式為K4[Fe(CN)6]·3H2O。
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-===Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀)
確定Fe2+是否氧化完全的方法是__________________________________。(可供選擇的試劑:鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液)
(3) 除鐵:加入適量的Na2CO3調節(jié)酸度,生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,寫出該反應的化學方程式:_____________________________________________________。
(4) 沉淀:生成沉淀堿式碳酸鈷[(CoCO3)2·3Co(OH)2],沉淀需洗滌,洗滌的操作是________________________________________________________________________。
(5) 溶解:CoCl2的溶解度曲線如圖所示。向堿式碳酸鈷中加入足量稀鹽酸,邊加熱邊攪拌至完全溶解后,需趁熱過濾,其原因是__________________________________________。
(6) 灼燒:準確稱取CoC2O4 1.470 g,在空氣中充分灼燒得0.830 g氧化鈷,寫出氧化鈷的化學式:________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】最近一個科學硏究小組創(chuàng)建了一種通過連續(xù)電解將能量儲存為化學能的裝置。在氧化釔基質的陽極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過H+的固體聚合物電解質。其結構如圖所示,則下列說法正確的是
A. 電源的b極為負極
B. 在能量轉換過程中,固體電解質中H+由陰極向陽極移動
C. 陰極電極反應式為:OX + 4H+ + 4e﹣═ GC + H2O
D. 為增強陽極電解液導電性,可在水中添加適量NaCl
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于元素化合物的化學用語不正確的是
A.氟離子的結構示意圖:
B.H和Cl形成共價鍵的過程:
C.鉛蓄電池放電時的負極反應:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)
D.氧化生成單質硫:
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取,純凈的A為無色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結構,進行了如下實驗:
實驗步驟 | 解釋或實驗結論 |
①稱取A 9.0g,升溫使其汽化,測其密度是相同條件下H2的45倍。 | 試通過計算填空: (1)A的相對分子質量為______ |
②將此9.0g A在足量純O2中充分燃燒,并使其產物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g。 | (2)A的分子式為______ |
③另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反應,生成2.24L CO2(標準狀況),若與足量金屬鈉反應則生成2.24L H2(標準狀況) | (3)該有機物分子中含有羥基、羧基各1mol,羥基的電子式為______ |
④A的核磁共振氫譜如圖: | (4)A中含有______種氫原子 |
⑤綜上所述,A的結構簡式______ |
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】取一支硬質大試管,通過排飽和食鹽水的方法先后收集半試管甲烷和半試管氯氣,并置于光亮處(如圖),下列對于試管內發(fā)生的反應及現(xiàn)象的說法正確的是( )
A. 反應過程中試管內黃綠色逐漸變淺,試管壁上有油珠產生
B. 將該裝置放在黑暗處,與也能反應
C. 該反應僅得到一種有機產物
D. 和完全反應后液面上升,液體充滿試管
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【題目】利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應的副產品生產鹽酸的設想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實。某化學興趣小組擬在實驗室中模擬上述過程,所設計的裝置如圖所示:
(1)A中制取Cl2的反應的化學方程式是_________________________。
(2)B裝置的作用:①______;②______;③______。
(3)D裝置中的石棉上吸附著潮濕的KI,其作用是________________。
(4)E裝置的作用是_____(填序號)。
A.收集氣體 B.吸收氯氣 C.吸收氯化氫
(5)E裝置中除了有鹽酸生成外,還含有有機物,從E中分離出鹽酸的最佳方法是______________。
(6)將1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應,測得4種有機取代產物的物質的量相等,則消耗的氯氣的物質的量是_____。
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【題目】已知正四面體形分子E與線形分子G反應,生成四面體形分子L和直線形分子M。組成E分子中的元素的原子序數(shù)都小于10,組成G分子的元素為第三周期的元素。反應過程示意圖如下,則下列判斷中正確的是( )。
A.常溫常壓下,E是一種液態(tài)有機物B.M是一種含有非極性鍵的分子
C.干燥的G能漂白濕潤的有色物質D.上述反應的類型是加成反應
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【題目】A(C2H2)是基本有機化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線(部分反應條件略去)如下所示:
回答下列問題:
(1)A的名稱是___________,C含有的官能團是___________。
(2)⑤的反應類型是___________,⑦的反應類型是___________。
(3)B和D的結構簡式分別為___________、___________。
(4)異戊二烯分子中最多有___________個原子共平面,順式聚異戊二烯的結構簡式為___________。
(5)參照異戊二烯的上述合成路線,設計一條由A和乙醛為起始原料制備1,3-丁二烯的合成路線___________。
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