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二氧化鈦(TiO2)是一種重要的工業(yè)原料,可用四氯化鈦(TiCl4)制備。已知:
Ⅰ.TiCl4(g)+2CO(g)?TiO2(s)+2Cl2+2C(s)ΔH=+41.5kJ?mol-1
Ⅱ.TiCl4(g)+O2(g)?TiO2(s)+2Cl2(g)ΔH=-178.4kJ?mol-1
請回答下列問題:
(1)已知,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡常數(shù)分別為K1、K2。由蓋斯定律可知,C(s)與O2(g)反應(yīng)生成CO(g)的熱化學(xué)方程式為
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ?mol-1
,K=
K
2
K
1
K
2
K
1
(用K1、K2表示)。
(2)若反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)活化能表示為EkJ?mol-1,則E
41.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃時,向10L恒容密閉容器中充入1molTiCl4和2molO2,發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,5min達(dá)到平衡時測得TiO2的物質(zhì)的量為0.2mol。
①TiCl4的平衡轉(zhuǎn)化率α=
20%
20%
。
②下列措施,既能加快反應(yīng)速率又能增大TiCl4,平衡轉(zhuǎn)化率的是
B
B
(填字母)。
A.升高反應(yīng)溫度
B.增大O2濃度
C.分離出部分Cl2
D.縮小容器體積
③t℃時,向10L恒容密閉容器中充入1molTiCl4和一定量的O2,發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,兩種氣體的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與起始的物質(zhì)的量之比[
n
T
i
C
l
4
n
O
2
]的關(guān)系如圖Ⅰ所示:
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能表示TiCl4平衡轉(zhuǎn)化率的曲線為
L2
L2
(填“L1”或“L2”);M點的坐標(biāo)為
(1,
1
7
(1,
1
7
。
(4)最新研究發(fā)現(xiàn),可以用如圖Ⅱ所示裝置由TiO2獲得金屬鈦,電解質(zhì)為某種可以傳導(dǎo)O2-的熔融鹽,則其陰極的電極反應(yīng)式為
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-

【答案】2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ?mol-1;
K
2
K
1
;>;20%;B;L2;(1,
1
7
);TiO2+4e-=Ti+2O2-
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:12引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
    (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ?mol-1。
    (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
     
    ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經(jīng)25s后達(dá)到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內(nèi)v(C2H4)=
     
    mol?L-1?s-1。
    (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計算)Pa2。
    ②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
     
    (填標(biāo)號)。
    A.減小C2H2的濃度
    B.升高溫度
    C.增大壓強
    D.加入合適的催化劑
    (4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為
     
    ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為
     
    。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
  • 2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6
  • 3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
    (1)此時A的濃度c(A)=
     
    mol/L,反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
     
    mol/(L?min);
    (3)x的值為
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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