（18分）鈦被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的金屬”，用途廣泛。按下圖所示組成的產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率并能減少環(huán)境污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）已知中FeTiO3元素的化合價(jià)為+3，鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的過(guò)程中________元素被氧化，每生產(chǎn)1. 9kgTiCl4消耗Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______L。

則金屬M(fèi)g還原TiCl4制取金屬Ti (s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________.
（3）某化學(xué)興趣小組探究外界條件對(duì)合成甲醇反應(yīng)的影響。

①在300℃時(shí)，向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO，CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

則從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡，v(H2)為_(kāi)__________ ；
該溫度下的化學(xué)平衡常
數(shù)為_(kāi)__________。
②在其它條件不變，只改變其中的一個(gè)條件，該小組同學(xué)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制如下圖像，其中與事實(shí)相符的是為_(kāi)__________（填
序號(hào)）。

（4）電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為為_(kāi)__________ 。
②電解時(shí)用鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3，鹽酸的作用為為_(kāi)__________。（用必要的離子方程式和文字說(shuō)明）

（18分）
（1）Ti、C（2分），784（3分）
（2）2Mg（s）+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s) ?H=-478kJ?mol?1（2分）
（3）①0.15mo?L-1?min-1（2分）  12（2分）
②AD（3分）（缺1項(xiàng)扣1分，有錯(cuò)誤選項(xiàng)不給分）
（4）①2Cl?+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH?（2分）
②Cl2與H2O反應(yīng)：Cl2+H2OH++Cl?+HClO，增大H+濃度使平衡逆向移動(dòng)，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2逸出。（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)流程圖可知FeTiO3、C、Cl2反應(yīng)生成FeCl3、TiCl4、CO，化合價(jià)升高的元素為T(mén)i和C，所以Ti和C元素被氧化；1. 9kgTiCl4消物質(zhì)的量為：1900g÷190g/mol=10mol，根據(jù)FeTiO3可知生成的FeCl3和TiCl4物質(zhì)的量相等，都是10mol，根據(jù)Cl元素守恒Cl2的物質(zhì)的量為(30mol+40mol)÷2=35mol，所以消耗Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：35mol×22.4L/mol=784L。
（2）首先寫(xiě)出金屬M(fèi)g還原TiCl4制取金屬Ti (s)的化學(xué)方程式，并注明狀態(tài)：2Mg（s）+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+
Ti(s)，然后根據(jù)蓋斯定律求焓變，?H=2?H1—?H2=-478kJ?mol?1，可得熱化學(xué)方程式。
（3）①v(H2)=v(CH3OH)=2×0.75mol/L÷10min=0.15mo?L-1?min-1；根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算：
CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)
起始濃度(mol?L?1)    1       2             0 
轉(zhuǎn)化濃度(mol?L?1)    0.75    1.5            0.75
平衡濃度(mol?L?1)    0.25    0.5            0.75
則化學(xué)平衡常數(shù)為：0.75mol/L÷[0.25mol/L×(0.5mol/L )2] =12(mol?L?1)-2
② A、CO與H2生成CH3OH的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，350℃大于300℃，反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量減小，正確；B、該反應(yīng)正反應(yīng)方向氣體系數(shù)減小，所以增大壓強(qiáng)平衡向右移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量增大，圖像錯(cuò)誤；C、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，350℃大于300℃，反應(yīng)速率加快，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量減小，圖像錯(cuò)誤；D、催化劑能加快反應(yīng)速率，但不影響化學(xué)平衡，圖像正確。    
（4）①電解飽和食鹽水生成H2、Cl2、NaOH，離子方程式為：2Cl?+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH?
②因?yàn)殛?yáng)極生成Cl2，Cl2能溶于H2O且與水反應(yīng)：Cl2+H2OH++Cl?+HClO，加入鹽酸控制陽(yáng)極區(qū)溶液的pH在2～3，增大H+濃度使平衡逆向移動(dòng)，減少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2逸出。
考點(diǎn)：本題考查熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、電解原理、化學(xué)計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

一定溫度下，向1.0L密閉容器中加入0.60molX(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g) Y(s)+2Z(g)△H＞0測(cè)得反應(yīng)物X濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)如下表

反應(yīng)時(shí)間t/min
0
1
2
3
4
6
8
c(X)/(mol·L-1)
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.0375
 
（1）3min時(shí)用Z表示的平均反應(yīng)速率v(Z)＝                     。
（2）分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度與時(shí)間的規(guī)律，得出的結(jié)論是                    。由此規(guī)律推出反應(yīng)在6min時(shí)反應(yīng)物的濃度a為                      mol·L-1。
（3）反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖，t2時(shí)改變了某一種條件，改變的條件可能是              、            （填寫(xiě)兩頂）

（4）下列哪些情況表明容器中已達(dá)平衡狀態(tài)          （填字母序號(hào)）
A．容器體積一定時(shí)氣體密度不再變化
B．反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化
C．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
D．Y的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
E．Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）Ⅰ.硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法，該制備過(guò)程示意圖如下：

（1）焦炭在過(guò)程Ⅰ中做     劑。
（2）過(guò)程Ⅱ中Cl2用電解飽和食鹽水制備，制備Cl2的化學(xué)方程式為         。
（3）整過(guò)生產(chǎn)過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水。
①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸，反應(yīng)方程式為                。
②干燥Cl2時(shí)從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入濃H2SO4中。冷卻的作用是                        。
（4）Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：400℃～756℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(l)  △H1＜0
反應(yīng)②：756℃～907℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H2＜0
反應(yīng)③：907℃～1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H3＜0
i. 反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式為                 。
ii. 對(duì)于上述三個(gè)反應(yīng)，下列說(shuō)明合理的是           。
a.升高溫度會(huì)提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率     b.還原過(guò)程需在無(wú)氧的氣氛中進(jìn)行
c.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率          d.Na、Mg可以代替Zn還原SiCl4
（5）用硅制作太陽(yáng)能電池時(shí)，為減弱光在硅表面的反射，可用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后轉(zhuǎn)化成H2SiF6。用化學(xué)方程式表示SiO2轉(zhuǎn)化為H2SiF6的過(guò)程                     。
Ⅱ.（1）甲烷、氫氣、一氧化碳的燃燒熱分別為akJ·mol－1，bkJ·mol－1，ckJ·mol－1，工業(yè)上利用天燃?xì)夂投趸挤磻?yīng)制備合成氣（CO、H2），其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                      。
（2）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，三種難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小的順序?yàn)?u>               。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等雜質(zhì))制備高鐵酸鈉的生產(chǎn)流程如下，回答下列問(wèn)題：

已知：NaClO不穩(wěn)定，受熱易分解。
（1）粗FeO酸溶過(guò)程中通入水蒸氣（高溫），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高純度FeSO4溶液，則氧化I中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。
（3）本工藝中需要高濃度NaClO溶液，可用Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備
①Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________。
②在不同溫度下進(jìn)行該反應(yīng)，反應(yīng)相同一段時(shí)間后，測(cè)得生成NaClO濃度如下：

溫度/℃
 		15
 		20
 		25
 		30
 		35
 		40
 		45
 
NaClO濃度/mol·L-1
 		4.6
 		5.2
 		5.4
 		5.5
 		4.5
 		3.5
 		2
 
請(qǐng)描述隨溫度變化規(guī)律________________________________________________________。
其原因?yàn)開(kāi)___________________________________________________________________。
（4）工業(yè)也常用電解法制備Na2FeO4，其原理為Fe+2OH-+2H2O電解FeO42-+3H2↑。請(qǐng)用下列材料設(shè)計(jì)電解池并在答題卡的方框內(nèi)畫(huà)出該裝置。

可選材料：鐵片、銅片、碳棒、濃NaOH溶液、濃HCl等
其陽(yáng)極反應(yīng)式為：________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
（1）SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)SO3。
①在一定條件下，每生成8g SO3氣體，放熱9.83kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
②在500℃，催化劑存在的條件下，向容積為1L的甲、乙兩個(gè)密閉容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強(qiáng)不變，乙保持容積不變，充分反應(yīng)后均達(dá)到平衡。
I．平衡時(shí)，兩容器中SO3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t1 min時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得容器乙中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，則該
反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______；保持溫度不變，t2 min時(shí)再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3，t3min時(shí)達(dá)到新平衡。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出t2~t4 min內(nèi)正逆反應(yīng)速率的變化曲線（曲線上必須標(biāo)明V正、V逆 ）

（2）硫酸鎂晶體（MgSO4·7H2O )在制革、醫(yī)藥等領(lǐng)域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過(guò)程的熱重曲線（固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如右圖所示。

①固體M的化學(xué)式為_(kāi)_________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結(jié)晶水的過(guò)程分為_(kāi)________個(gè)階段。
③N轉(zhuǎn)化成P時(shí)，同時(shí)生成另一種氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（6分）把6 molA氣體和5 molB氣體混合放入4L恒容密閉容器中。在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，經(jīng)過(guò)5 min后達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)生成2 molC。又知在此時(shí)D的平均速率為0．15 mol·L-1·min-1。
求：（1）平衡時(shí)A的物質(zhì)的量濃度；    （2） B的轉(zhuǎn)化率；（3） x的值。（要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。請(qǐng)回答硫酸工業(yè)中的如下問(wèn)題：
（1）若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認(rèn)為廠址宜選在     郊
區(qū)（填標(biāo)號(hào)）；

A．有豐富黃鐵礦資源的城市 B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分，煅燒時(shí)CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2，
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                。
（3）為提高SO3吸收率，實(shí)際生產(chǎn)中通常用         吸收SO3。
（4）已知反應(yīng)2SO2+O2SO3 △H <0，現(xiàn)將0．050mol SO2和0．030mol O2
充入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)后容器壓
強(qiáng)縮小到原來(lái)壓強(qiáng)的75%，則該條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______；該條件下的
平衡常數(shù)為_(kāi)_________。
（5）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在
沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見(jiàn)下表）
沸騰爐溫度/℃
600
620
640
660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
9．3
9．2
9．0
8．4
已知CuSO4在低于660℃時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨
溫度升高而降低的原因                          。
（6）在硫酸工業(yè)尾氣中，SO2是主要大氣污染物，必須進(jìn)行凈化處理，處理方
法可用      （填名稱）吸收，然后再用硫酸處理，重新生成SO2和一種生產(chǎn)
水泥的輔料，寫(xiě)出這兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

把0．4 mol X氣體和0．6 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：4 X(g)＋5 Y(g)＝n Z(g)＋6 W(g)。2 min 末測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)壓強(qiáng)的1．05倍，且測(cè)知前2min內(nèi)以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0．05 mol·（L·min）－1。
求：（1）前2 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率？
（2）2min末Y的濃度？
（3）化學(xué)反應(yīng)方程式中n的值？

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

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