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(18分)鈦被譽為“二十一世紀的金屬”,用途廣泛。按下圖所示組成的產業(yè)鏈可以大大提高資源利用率并能減少環(huán)境污染。請回答下列問題:

(1)已知中FeTiO3元素的化合價為+3,鈦鐵礦經氯化法得到四氯化鈦的過程中________元素被氧化,每生產1. 9kgTiCl4消耗Cl2在標準狀況下的體積為________L。

則金屬Mg還原TiCl4制取金屬Ti (s)的熱化學方程式為___________.
(3)某化學興趣小組探究外界條件對合成甲醇反應的影響。

①在300℃時,向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

則從反應開始到建立平衡,v(H2)為___________ ;
該溫度下的化學平衡常
數(shù)為___________。
②在其它條件不變,只改變其中的一個條件,該小組同學
根據(jù)實驗繪制如下圖像,其中與事實相符的是為___________(填
序號)。

(4)電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為為___________ 。
②電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,鹽酸的作用為為___________。(用必要的離子方程式和文字說明)
(18分)
(1)Ti、C(2分),784(3分)
(2)2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s) ?H=-478kJ?mol?1(2分)
(3)①0.15mo?L-1?min-1(2分)  12(2分)
②AD(3分)(缺1項扣1分,有錯誤選項不給分)
(4)①2Cl?+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH?(2分)
②Cl2與H2O反應:Cl2+H2OH++Cl?+HClO,增大H+濃度使平衡逆向移動,減少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2逸出。(2分)

試題分析:(1)根據(jù)流程圖可知FeTiO3、C、Cl2反應生成FeCl3、TiCl4、CO,化合價升高的元素為Ti和C,所以Ti和C元素被氧化;1. 9kgTiCl4消物質的量為:1900g÷190g/mol=10mol,根據(jù)FeTiO3可知生成的FeCl3和TiCl4物質的量相等,都是10mol,根據(jù)Cl元素守恒Cl2的物質的量為(30mol+40mol)÷2=35mol,所以消耗Cl2在標準狀況下的體積為:35mol×22.4L/mol=784L。
(2)首先寫出金屬Mg還原TiCl4制取金屬Ti (s)的化學方程式,并注明狀態(tài):2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+
Ti(s),然后根據(jù)蓋斯定律求焓變,?H=2?H1—?H2=-478kJ?mol?1,可得熱化學方程式。
(3)①v(H2)=v(CH3OH)=2×0.75mol/L÷10min=0.15mo?L-1?min-1;根據(jù)三段式進行計算:
CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)
起始濃度(mol?L?1)    1       2             0 
轉化濃度(mol?L?1)    0.75    1.5            0.75
平衡濃度(mol?L?1)    0.25    0.5            0.75
則化學平衡常數(shù)為:0.75mol/L÷[0.25mol/L×(0.5mol/L )2] =12(mol?L?1)-2
② A、CO與H2生成CH3OH的反應為放熱反應,350℃大于300℃,反應速率加快,平衡向逆反應方向移動,甲醇的物質的量減小,正確;B、該反應正反應方向氣體系數(shù)減小,所以增大壓強平衡向右移動,甲醇的物質的量增大,圖像錯誤;C、該反應為放熱反應,350℃大于300℃,反應速率加快,平衡向逆反應方向移動,甲醇的物質的量減小,圖像錯誤;D、催化劑能加快反應速率,但不影響化學平衡,圖像正確。    
(4)①電解飽和食鹽水生成H2、Cl2、NaOH,離子方程式為:2Cl?+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH?
②因為陽極生成Cl2,Cl2能溶于H2O且與水反應:Cl2+H2OH++Cl?+HClO,加入鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3,增大H+濃度使平衡逆向移動,減少Cl2在水中的溶解,有利于Cl2逸出。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

常溫常壓下將氫氣和氧氣混合在一起,即使過上幾年,它們也不會發(fā)生化合反應生成水。然而只要給一個電火花,氫氣就迅速與氧氣反應生成水。反應過程中的能量變化如下圖A所示。對比下圖B中的情景,漫畫中的羊供給石頭的“能量”相當于圖A中的(       )
A.E2B.E2-E1C.E3-E2D.E3

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(15分)請回答下列問題:
(1)分別用濃、稀硝酸溶解等量的兩份銅粉,消耗硝酸的物質的量較少的是_________硝酸(填“濃”或“稀”),相應的離子方程式是_____________.
(2) 800時,在2L的恒容密閉容器中充入2molNO和1molO2發(fā)生反應,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),經5min達到平衡,測得c(NO)="0.5" mol/L,并放熱QkJ。5min內 v(O2)=___________。
②該條件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=     。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此時v    v(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中僅充入lmolNO2,平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移
動。達新平衡時,NO2的體積分數(shù)________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2,可以在強堿性條件下加入鋁粉除去(反應過程中無氣態(tài)產物生成。加熱反應后的溶液有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體逸出)。請寫出該反應的離子方程式________

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(8分)向200mL 6mol·L-1鹽酸中加入一定量的純凈CaCO3,產生氣體的體積隨時間的變化曲線如圖所示(氣體體積均在標準狀況下測定)。請回答下列問題:
(1)設OE段的反應速率為v1,EF段的反應速率為v2,
FG段的反應速率為v3,則 影響v1、v2、v3反應速率的因素是                                      ;
(2)為了減緩上述反應的速率,欲向該溶液中加入下列物質,你認為可行的是            (填字母)  
A.蒸餾水B.氯化鉀固體C.氯化鈉溶液D.濃鹽酸
(3)加入CaCO3的質量為           。
(4)若反應過程中溶液體積的變化忽略不計,則EF段用鹽酸表示的化學反應速率V(HCl)=______。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在一定條件下,反應N2+3H22NH3,在2L密閉容器中進行,5min內氨的質量增加了1.7g,則反應速率為
A.v(H2)=0.03mol/(L·min)B.v(N2)="0.005mol/(L·min)"
C.v(NH3)=0.17mol/(L·min)D.v(NH3)=0.02mol/(L·min)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

硫的化合物在生產和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達到平衡時,容器中含0.18mol SO2,則此過程反應吸收的熱量為_____ kJ,該溫度時反應的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1,400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。

①0~20min反應的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是              。
a.A點υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B點處于平衡狀態(tài)
c.C點和D點n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時反應達平衡,n(SO3)比圖中D點的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當溶液pH約為6時,Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應更換吸收劑。此時溶液中c (SO32)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3)是__mol·L-1。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖的所示.下列描述正確的是                (  )
A.從反應開始到10 s末,用Z表示的反應速率為0.158 mol/(L·s)
B.從反應開始到10 s末,用X表示的反應速率為0.79 mol/(L·s)
C.從反應開始到10 s末,Y的轉化率為79.0%
D.該反應的化學方程式為X(g)+Y(g)=Z(g)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在恒溫條件下,將氣體X、Y充入2 L密閉容器中反應生成氣體Z。若各氣體的物質的量隨時間變化曲線如圖所示,下列描述正確的是
A.前10s內 v(X)=0.08mol·L-1·s-1
B.該反應的平衡常數(shù)K= 4
C.平衡時X、Y的轉化率相同
D.達到平衡后,將容器體積擴大為 4 L,平衡向逆反應方向移動

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

向2 L密閉容器中通入6mol氣體A和6mol氣體B,在一定條件下發(fā)生反應:
xA(g)+yB(g)=pC(g)+qD(g) 已知:平均反應速率v(C)=1/2v(A);反應2 min時,A的濃度減少了1mol/L,B的物質的量減少了3mol,有6mol D生成;卮鹣铝袉栴}:
(1)反應2 min內,v(A)=               ,v(B)=               ;
(2)該反應化學方程式中x:y:p:q=                               ;
(3)如果其他條件不變,將容器的容積變?yōu)? L,進行同樣的實驗,則與上述反應比較:反應速率       (填“增大”、“減小”或“不變”),理由是                  。

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