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题型:填空题
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填空题

( 12分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业,下列是有关钛的冶炼及应用的问题。

(1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2 TiCl4+2CO

已知:C(S)+O2(g)=CO2(g)        H=-393.5 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ·mol-1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) H=+141 kJ·mol-1

则TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的H=                     

(2)钠热还原法是冶炼金属钛的方法之一,主要反应原理为:4Na+TiCl4    4NaCl+Ti,该反应不能在水溶液中进行,一是因为TiCl4会强烈水解生成TiO2,另一原因                                                             (用适当化学方程式辅以必要的文字说明)。

(3)镁还原法也是冶炼金属钛的常用方法,其主要反应原理如下:

MgCl2 Mg+Cl2               TiCl4+2Mg  2MgCl2+Ti

从海水中提取MgCl2时,先在海水中加入熟石灰,沉淀出Mg(OH)2,写出Mg(OH)2溶度积表达式:                          

可加入适当过量的熟石灰,从Mg(OH)2溶解平衡角度解释其原因               

(4)TiCl4与LiOH在水溶液中一定条件下可反应生成Li4Ti5O12(钛酸锂),Li4Ti5O12可与LiMn2O4(锰酸锂)等正极材料组成理离子二次电池,工作时Li+ 在电池内定向移动,其电池反应为:,使用时先充电,写出其充电式的阳极反应          ,放电时Li+的移动方向          

正确答案

( 12分,每空2分)(1)-80kJ/mol

(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,金属钠与水剧烈反应,不会置换出钛

(3);氢氧根离子浓度增大,使氢氧化镁的溶解平衡左移,有利于氢氧化镁的析出

(4)3LiMn2O4-3e=3Li++ 6MnO2 从负极(Li7Ti5O12) 移向正极(MnO2

(1)考查盖斯定律的应用。设已知的3个反应依次为①②③,则①×2-②+③即得到TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g),所以其反应热H=(-393.5×2+566+141)kJ·mol-1=-80.0 kJ·mol-1

(2)钠属于活泼性金属,极易和水反应生成氢气,方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。

(3)在一定条件下,当沉淀溶解达到平衡时生成物浓度的幂之积即为溶度积常数,所以Mg(OH)2溶度积表达式。加入适当过量的熟石灰后,增大量溶液中的氢氧根离子浓度,使溶解平衡向逆反应方向移动,从而有沉淀析出。

(4) 充电时阳极失去电子,根据总反应式可看出锰的化合价升高,所以阳极的电极反应式为3LiMn2O4-3e=3Li++ 6MnO2。放电相当于原电池,阳离子向正极移动。

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题型:填空题
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填空题

( 8分) 已知:在298K、100kPa时,

①C(s,石墨)+O2(g) = CO2(g)           △H1 = -400 kJ·mol-1

②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l)             △H2 = -570 kJ·mol-1;  

③2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+ 2H2O(l)  △H3 = -2600 kJ·mol-1

(1)写出298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式        

(2)现有一定量的乙炔在足量氧气中完全燃烧,放出热量650 kJ。将反应后的二氧化碳气体缓缓通入到含有0.5 mol Ca (OH)2的澄清石灰水中充分反应。所得溶液为     

将反应后的溶液分为a、b两等份,分别进行下列实验,回答相应问题:

①在a中加入少量的氢氧化钠溶液,写出反应的离子方程式               

②加热b,观察到               

正确答案

(1)2C(s石墨 )+H2(g)=C2H2(g)   △H =+215 kJ·mol-1

    (2) Ca(HCO3)2   ①Ca2++HCO3-+OH-==CaCO3↓+H2O    ②有白色沉淀生成

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题型:简答题
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简答题

火箭的主要燃料是“偏二甲肼”,已知该化合物由C.H、N三种元素组成, WC=40%,WH=13.33%,其分子量为60。通过结构分析可知,该物质分子中其中有一个氮原子以 存在,且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是N2O4,燃烧产物只有CO2、H2O、N2;5.00g“偏二甲肼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量。

(1)试推算“偏二甲肼”的分子式,并写出它的结构简式。

(2)写出燃料燃烧的热化学方程式。

正确答案

(1) C2H8N ;

(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g) △H =-2250kJ/mol

试题分析:(1)根据题意可知,氮元素的质量分数是(100-40-13.33)%=46.7%,所以分子中碳原子的个数是、氢原子的个数是、氮原子的个数是,所以化学式是C2H8N2。又因为该物质分子中其中有一个氮原子以 存在,且不与H原子直接相连,据此可知其结构简式是

(2)5.00g“偏二甲肼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量,则1mol该化合物反应放出的热量是,所以该反应的热化学方程式是C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g) △H =-2250kJ/mol

点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生能力的培养与基础知识的巩固与训练,难度不大。有助于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力,也有利于提高学生的应试能力和学习效率。

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题型:填空题
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填空题

(1)5.7g汽油(主要成分为C8H18,相对分子质量为114)完全燃烧生成液态水和CO2,放出275.9KJ的热量,则汽油的燃烧热为_______________

(2)已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)     △H="-483.6" KJ/mol

H2O(l)= H2O(g)       △H="+44" KJ/mol

a):写出H2与O2反应生成液态水时的热化学方程式_________________________________

b):在通常情况下,若要得到857.4KJ的热量,需H2的质量为____,这些H2在标况下的体积为______.

正确答案

(1) △H="-5518" KJ/mol  

(2) a)  2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)     ;△H="-571.6" KJ/mol

b)6g  ,  67.2L

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题型:填空题
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填空题

在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2的能量变化是                   

正确答案

185kJ

在氯气中充分燃烧1mol H2时,要先破坏1mol的H—H键和1mol的Cl—Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1mol H2时会形成2molH—Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ的能量。

下一知识点 : 热化学方程式的书写及正误判断
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