氯氣是一種重要的化工原料。
(1)工業(yè)生產(chǎn)氯化物通常用由氧化物經(jīng)氯化作用生成的方法,例如工業(yè)上常采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為TiO2)為原料生產(chǎn)TiCl4。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)△H1=+175.4kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-220.9kJ/mol。
沸騰爐中“加碳氯化”生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ?mol-1TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ?mol-1。
(2)Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)4HCl+O2 CuO/CuCl 400℃2Cl2+2H2O可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
①該反應(yīng)的△S <<0(填“>”“<”或“=”)。
②若反應(yīng)物按物質(zhì)的量4:1(HCl:O2)在體積不變的密閉容器中發(fā)生該反應(yīng),下列敘述正確的是 ACAC(填字母)。
A.當c2(Cl2)?c2(H2O)c4(HCl)?c(O2)不變時,說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)
B.當ν(HCl)=2ν(Cl2)時,說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)
C.平衡后,繼續(xù)按4:1的物質(zhì)的量之比投入HCl和O2,再次達到新平衡時,HCl的轉(zhuǎn)化率增大
D.平衡后,分離出H2O,可以提高Cl2的平衡產(chǎn)率,并加快正反應(yīng)速率
③如圖1是在兩個不同溫度T1和T2(T1>T2)下,改變n(O2)n(HCl)時Cl2在平衡混合物中的體積分數(shù)的變化規(guī)律曲線。下列敘述正確的是 CDCD(填字母)。
A.a點未達到平衡,c點一定已經(jīng)平衡
B.平衡常數(shù):Kb=Ka<Kd
C.達到平衡時O2的轉(zhuǎn)化率大小為a>b>c
D.若平衡常數(shù)K值變大,達新平衡前ν正始終減小
(3)在一定溫度下,以I2為催化劑,氯苯(C6H5-Cl)和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應(yīng),分別生成鄰二氯苯(A)和對二氯苯(B),其反應(yīng)的化學方程式如下:
i.C6H5-Cl(aq)+Cl2(aq)?鄰二氯苯(A)(aq)+HCl(aq)
ii.C6H5-Cl(aq)+Cl2(aq)?鄰二氯苯(B)(aq)+HCl(aq)
向盛有3L含有I2的CS2(l)的容器中加入1.2molC6H5-Cl和1.2molCl2發(fā)生反應(yīng),忽略CS2溶液體積的變化,達到平衡時生成鄰二氯苯(A)和對二氯苯(B)的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線如圖2所示。
①該溫度下,反應(yīng)ii的化學平衡常數(shù)Kii=66。
②工業(yè)生產(chǎn)上,提高生成鄰二氯苯(A)反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是選擇合適的 催化劑催化劑。
C
u
O
/
C
u
C
l
400
℃
c
2
(
C
l
2
)
?
c
2
(
H
2
O
)
c
4
(
HC
l
)
?
c
(
O
2
)
n
(
O
2
)
n
(
HC
l
)
【答案】TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5kJ?mol-1;<;AC;CD;6;催化劑
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.7
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(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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(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。
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
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
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
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