氯气是一种重要的化工原料。

(1)工业生产氯化物通常用由氧化物经氯化作用生成的方法,例如工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产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。
沸腾炉中“加碳氯化”生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: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合成有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O2 CuO/CuCl 400℃2Cl2+2H2O可实现氯的循环利用。
①该反应的△S <<0(填“>”“<”或“=”)。
②若反应物按物质的量4:1(HCl:O2)在体积不变的密闭容器中发生该反应,下列叙述正确的是 ACAC(填字母)。
A.当c2(Cl2)•c2(H2O)c4(HCl)•c(O2)不变时,说明反应已达到平衡状态
B.当ν(HCl)=2ν(Cl2)时,说明反应已达到平衡状态
C.平衡后,继续按4:1的物质的量之比投入HCl和O2,再次达到新平衡时,HCl的转化率增大
D.平衡后,分离出H2O,可以提高Cl2的平衡产率,并加快正反应速率
③如图1是在两个不同温度T1和T2(T1>T2)下,改变n(O2)n(HCl)时Cl2在平衡混合物中的体积分数的变化规律曲线。下列叙述正确的是 CDCD(填字母)。
A.a点未达到平衡,c点一定已经平衡
B.平衡常数:Kb=Ka<Kd
C.达到平衡时O2的转化率大小为a>b>c
D.若平衡常数K值变大,达新平衡前ν正始终减小
(3)在一定温度下,以I2为催化剂,氯苯(C6H5-Cl)和Cl2在CS2中发生平行反应,分别生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B),其反应的化学方程式如下:
i.C6H5-Cl(aq)+Cl2(aq)⇌邻二氯苯(A)(aq)+HCl(aq)
ii.C6H5-Cl(aq)+Cl2(aq)⇌邻二氯苯(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发生反应,忽略CS2溶液体积的变化,达到平衡时生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图2所示。
①该温度下,反应ii的化学平衡常数Kii=66。
②工业生产上,提高生成邻二氯苯(A)反应选择性的关键因素是选择合适的 催化剂催化剂。
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;催化剂
【解答】
【点评】
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