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18.(1)由金紅石(TiO2)制取單質Ti涉及的步驟為:TiO2→TiCl4$\stackrel{鎂/800℃/Ar}{→}$Ti.已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(s)+O2(g)△H3=+141kJ•mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(s)+2CO(g)的△H=-80KJ/mol.
(2)在一定溫度下,5L密閉容器中進行
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(s)+2CO(g)反應,若容器中加入足量的TiO2和C后,充入0.2mol的Cl2,經過5s達到平衡時Cl2轉化率為80%.
①計算v(CO)=6.4×10-3mol/(L•s),此溫度下的平衡常數(shù)K=16.
②用Cl2的物質的量濃度的改變來表示反應速率v、v與時間的關系圖,則圖1中陰影部分的面積為0.032mol/L.
③以下各項不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是BE
A.氣體的密度不隨時間改變     
B.容器中的壓強不隨時間變化
C.CO的濃度不隨時間變化      
D.TiCl4物質的量不隨時間變化
E.TiCl4與CO物質的量之比不隨時間變化
④若繼續(xù)充入0.2molCl2,重新達到平衡后Cl2的濃度為0.032mol/Lmol/L.
(3)反應③經過10min達到平衡,得到物質的量濃度與時間的關系如圖2.若將容器的容積壓縮為原來的一半,再經過5min后重新達到平衡時的平衡常數(shù)為0.5,若升高溫度該反應的平衡常數(shù)將增大(填:增大、減小或不變).

分析 (1)利用蓋斯定律分析,根據待求的熱化學方程式調整已知的熱化學方程式,讓已知的熱化學方程式進行加和得到待求的熱化學方程式,焓變也進行相應的加和;
(2)①基本模式--“三段式”,已知Cl2的初始濃度且已知轉化率,得Cl2的變化濃度,根據濃度變化之比等于化學計量系數(shù)之比,求出CO的變化濃度,可求出其速率.
已知初始濃度、變化濃度就可以求出平衡濃度,帶入平衡常數(shù)表達式即可(注意固體和純液體不列入平衡常數(shù)表達式);
②陰影部分的面積為到達平衡時CO物質的量濃度的增加量為0.032mol/L;
③直接判斷標志:等:ν正=ν,定:各組分的量均不再發(fā)生改變;
間接判斷標志:密度、壓強、平均摩爾質量----“變”量“不變”表征平衡;
④結合平衡常數(shù)計算;
(3)化學平衡常數(shù)的外界因素只與溫度有關,故改變壓強化學平衡常數(shù)不變;
 若改變溫度,根據同吸異放的規(guī)律,該反應為吸熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)增大.

解答 解:(1)利用蓋斯定律分析,根據待求的熱化學方程式調整已知的熱化學方程式,讓已知的熱化學方程式進行加和得到待求的熱化學方程式,焓變也進行相應的加和,③+①×2-②,則△H=141+(-393.5)×2-(-566)=-80KJ/mol,
故答案為:-80KJ/mol;
(2)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(s)+2CO(g)  
起始:0.04mol/L                          0mol/L
轉化:0.04mol/L×80%=0.032mol/L          0.032mol/l
平衡:0.008mol/L                          0.032mol/L
v(CO)=$\frac{△C}{△T}$=$\frac{0.032mol/l}{5s}$=6.4×10-3mol/(L•s),
K=$\frac{[CO]2}{[Cl2]2}$=$\frac{(0.032mol/L)2}{(0.008mol/L)2}$=16,
故答案為:6.4×10-3;16;
②圖中aodb和bod圍成的面積大小在數(shù)值上分別等于正反應CO濃度的增加量和逆反應CO濃度的減少量,由此可見
陰影部分的面積為到達平衡時CO物質的量濃度的凈增加量為0.032mol/L,
故答案為:0.032mol/L;
③A.據ρ=$\frac{m}{v}$,該反應反應前后不全部為氣體,氣體的總質量為變值,容器的體積V為定值,則ρ為變值,當變值不變了可以表征平衡了,A不選;
B.容器的壓強與氣體總的物質的量成正比,該反應前后氣體的物質的量不變,容器的壓強始終為定值,不能表征平衡,B選;
C.CO的濃度不變,說明體系中各組分的量均不再發(fā)生改變,說明達到平衡,C不選;
D.TiCl4雖然為固體,在一定的溫度下,其物質的量濃度為定值,但是其物質的量是變,TiCl4物質的量不隨時間變化,說明達到平衡,D不選;
E.若TiCl4與CO初始物質的量之比等于化學計量系數(shù)之比,不管平衡不平衡,TiCl4與CO物質的量之比始終不隨時間變化,不能說明平衡,E選.
故答案為:BE;
④TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(s)+2CO(g)  
起始:(0.04+0.008)mol/L            0.032mol/L
轉化:x                           x
平衡:(0.048-x)mol/L             ( 0.032+x)mol/L
溫度不變的前提下,平衡常數(shù)K值不變,K=16=$\frac{(0.032+x)2}{(0.048-x)2}$,得x=0.016mol/L
重新達到平衡后Cl2的濃度為0.048-0.016=0.032mol/L,
故答案為:0.032mol/L;
(3)TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(s)+O2(g)
平衡:1.0mol/L          0.5mol/L
  k=$\frac{0.5}{1}$=0.5,
若改變溫度,根據同吸異放的規(guī)律,該反應為吸熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)增大;
故答案為:0.5; 增大.

點評 該題目考查蓋斯定律焓變的計算;考查化學平衡計算--“三段式”及相關的轉化率的計算、化學平衡常數(shù)的計算;考查化學平衡狀態(tài)的判斷標志(特別是D選項易錯點);考查化學平衡常數(shù)外界因素只與溫度有關.該題目考察面廣,熱點、考點集中全面.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.某同學設計了如圖裝置用于制取SO2,并驗證SO2的部分性質,回答下列問題

(1)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為分液漏斗
(2)某同學為了檢驗裝置中A、B兩部分的氣密性,進行的操作是:關閉彈簧夾a、打開彈簧夾b,用酒精燈在三口燒瓶下微熱,觀察到B中長導管口有明顯氣泡現(xiàn)象,他判斷氣密性良好.你認為是否合理不合理(填“合理”或“不合理”)
(3)實驗前要在裝置中鼓入N2,目的是排凈裝置中的空氣,防止溶液中SO2被空氣中的O2氧化而干擾實驗
(4)為了驗證SO2是酸性氧化物,B中可選用的試劑是B
A.無色酚酞溶液B.藍色石蕊試劑C.紅色品紅溶液D.KI淀粉混合溶液
(5)裝置C中可觀察到白色沉淀現(xiàn)象,由此可驗證SO2具有還原性性,相關反應的總的離子方程式為Ba2++2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++BaSO4↓+4H+

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已知:Ⅰ.CH2-CHO$\stackrel{HCN}{→}$$→_{H_{2}O}^{HCl}$
Ⅱ.$→_{②Zn/H_{2}O}^{①O}$+
(1)A中官能團名稱醛基,A的結構簡式為.現(xiàn)有如下轉化關系:
A$\stackrel{HCN}{→}$B$→_{H_{2}O}^{HCl}$C$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$D$→_{②Zn/H_{2}O}^{①O_{3}}$E+F,其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色,F(xiàn)繼續(xù)被氧化生成G,G的相對分子質量為90.
(2)C可能具有的化學性質有C(填序號).
①能與H2發(fā)生加成反應    
②能在堿性溶液中發(fā)生水解反應
③能與甲酸發(fā)生酯化反應   
④能與氫氧化鈉溶液反應
⑤能與Ag(NH32OH溶液發(fā)生銀鏡反應
A.①②③B.①②③⑤C.①③④D.②③④⑤
(3)①寫出C→D的化學反應方程式;反應類型為消去反應;
②在催化劑條件下,C生成高聚物的化學方程式;
③區(qū)別G與F物質的一種試劑銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液.寫出F與所選試劑(足量)反應的化學方程式OHCCOOH+2Ag(NH32OH$\stackrel{△}{→}$NH4OOCCOONH4+2Ag↓+2NH3+H2O.
(4)C的同分異構體有多種,其中符合下列要求的有機物有2種:
①屬于酯類化合物    ②遇三氯化鐵溶液顯紫色    ③與新制氫氧化銅懸濁液共熱可生成紅色沉淀  ④苯環(huán)上的一鹵代物只有一種寫出其中一種有機物的結構簡式

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.電子構型為[Ar]3d54s2的元素是(  )
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13.某元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍短周期元素,該元素為(  )
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7.請根據官能團的不同對下列有機物進行分類:
(1)屬于芳香烴的⑨;
(2)屬于醇類的有①;
(3)含有醛基的有⑦⑧;
(4)屬于羧酸的有⑧⑩.
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8.恒溫條件下,把NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當反應2NO2(g)?N2O4(g)達到平衡后,慢慢壓縮,下列敘述正確的是(  )
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D.體積減半,壓強增大,且大于原來的2倍

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