四川有豐富的天然氣資源,以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉化步驟及生成物未列出):![]()
請填寫下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時,完全反應生成一氧
化碳和氫氣(合成氣),吸收了a kJ熱量,該反應的熱化學方程式是:______________________。
(2)在合成氨的實際生產過程中,常采取的措施之一是:將生成的氨從混合氣體中及時分離出來,并將分離出氨后的氮氣和氫氣循環利用,同時補充氮氣和氫氣。請運用化學反應速率和化學平衡的觀點說明采取該措施的理由:
________________________________________________________________。
(3)當甲烷合成氨氣的轉化率為75%時,以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設體積均在標準狀況下測定)
(4)已知尿素的結構簡式為
,請寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構體的結構簡式:
①__________________; ②_________________。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
請參考題中圖表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根據要求回答問題:
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(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1的變化是 (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是 。請寫出NO2和CO反應的熱化學方程式: 。
(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉化為氫氣的兩種反應的熱化學方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,則甲醇蒸汽燃燒為液態水的熱化學方程式為 。
(3)如表所示是部分化學鍵的鍵能參數:
| 化學鍵 | P—P | P—O | O===O | P===O |
| 鍵能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意圖如下:![]()
(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發生:
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是 。
(2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質顆粒直徑大小在 范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質,還可制得鈦白粉。已知25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O的平衡常數K= 。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態TiCl4和CO氣體的熱化學方程式: 。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點。依據綠色化學理念,該工藝流程中存在的不足之處是 (只要求寫出一項)。
(6)依據下表信息,要精制含少量SiCl4雜質的TiCl4,可采用 方法。
| | TiCl4 | SiCl4 |
| 熔點/℃ | -25.0 | -68.6 |
| 沸點/℃ | 136.4 | 57.6 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
當前環境問題是一個全球重視的問題,引起環境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對環境的污染,又解決了部分能源危機問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首,目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應制備CH3OH和H2O的化學方程式為
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質硫。
已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請寫出CO與SO2反應的熱化學方程式 。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學方程式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知化學能與其他形式的能可以相互轉化。填寫下表的空白:
| 化學反應方程式(例子) | 能量轉化形式 |
| ① | 由化學能轉化為熱能 |
| ②Pb+PbO2+2H2SO4 | |
| ③CaCO3 | |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知:①將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為:
C(s)+O2(g)=CO2 (g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-242.0 kJ·mol-1
請回答:
(1)根據以上信息,寫出CO與水蒸氣反應的熱化學方程式:____________________________。![]()
(2)如圖是根據蓋斯定律做出的循環圖,根據圖的轉化關系和熱化學方程式計算ΔH3=________kJ/mol。
請比較ΔH1與ΔH3數值是否可以說明用水煤氣做燃料要比直接燃煤放出的熱量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的運輸還主要靠鐵路運輸和公路運輸,你能在所學知識基礎上提出緩解鐵路和公路運輸的方法:____________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)甲醇是一種重要的化工產品,可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態甲醇轉化的能量關系如圖所示。![]()
反應過程中的能量關系
①甲醇催化脫氫轉化為甲醛的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
②過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應熱是否相同?____________原因是____________ ______________________________。
③寫出甲醇催化脫氫轉化為甲醛的熱化學反應方程式______________ _____________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列說法正確的是________。![]()
| A.CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量 |
| B.①反應中,反應物的總能量高于生成物的總能量 |
| C.根據②推知反應:CH3OH(l)+ |
| D.反應②的能量變化如圖所示 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在25 ℃、101 kPa的條件下,斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量,形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2+Cl2===2HCl的化學反應可用下圖表示:![]()
請回答下列有關問題:
(1)反應物斷鍵吸收的總能量為________。
(2)生成物成鍵放出的總能量為________。
(3)判斷H2+Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。
(4)反應物的總能量________(填“>”,“=”或“<”)生成物的總能量。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應來制備甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)與H2O(g)反應生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學方程式為 。
(2)甲醇對水質會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實驗室用如圖裝置實現上述過程:![]()
①寫出陽極電極反應式: 。
②寫出除去甲醇的離子方程式: 。
(3)寫出以NaHCO3溶液為介質的Al—空氣原電池的負極反應式: 。
(4)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素,原理如圖:![]()
①電源的負極為 (填“A”或“B”)。
②陽極室中發生的反應依次為 。
③電解結束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將 ;若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況),則除去的尿素為 g (忽略氣體的溶解)。
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