二氧化钛(TiO2)是一种重要的工业原料,可用四氯化钛(TiCl4)制备。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
请回答下列问题:
(1)已知,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数分别为K1、K2。由盖斯定律可知,C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为 2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ•mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ•mol-1,K=K2K1K2K1(用K1、K2表示)。
(2)若反应Ⅰ的正反应活化能表示为EkJ•mol-1,则E >>41.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2molO2,发生反应Ⅱ,5min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2mol。
①TiCl4的平衡转化率α=20%20%。
②下列措施,既能加快反应速率又能增大TiCl4,平衡转化率的是 BB(填字母)。
A.升高反应温度
B.增大O2浓度
C.分离出部分Cl2
D.缩小容器体积
③t℃时,向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和一定量的O2,发生反应Ⅱ,两种气体的平衡转化率(α)与起始的物质的量之比[n(TiCl4)n(O2)]的关系如图Ⅰ所示:

能表示TiCl4平衡转化率的曲线为 L2L2(填“L1”或“L2”);M点的坐标为 (1,17)(1,17)。
(4)最新研究发现,可以用如图Ⅱ所示装置由TiO2获得金属钛,电解质为某种可以传导O2-的熔融盐,则其阴极的电极反应式为 TiO2+4e-=Ti+2O2-TiO2+4e-=Ti+2O2-。
K
2
K
1
K
2
K
1
n
(
T
i
C
l
4
)
n
(
O
2
)
1
7
1
7
【答案】2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-219.9kJ•mol-1;;>;20%;B;L2;(1,);TiO2+4e-=Ti+2O2-
K
2
K
1
1
7
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:12引用:1难度:0.4
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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