Question

11．鈦（Ti）由于穩(wěn)定的化學性質(zhì)，良好的耐高溫、耐低溫、抗腐蝕性以及強度、低密度被譽為“太空金屬”．工業(yè)上制金屬鈦是先將金紅石（TiO₂）和碳粉混合加熱至1000～1100K進行氯化處理，發(fā)生反應(yīng)如下：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）?TiCl₄（g）+2CO（g）+72.1kJ，在采用金屬熱還原法還原四氯化鈦（TiCl₄）得到鈦．
完成下列填空：
氯化反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（CO）}{{c}^{2}（C{l}_{2}）}$．若反應(yīng)容器的容積為2L，4min后達到平衡，測得固體的質(zhì)量減少了10.4g，則Cl₂平均反應(yīng)速度為0.025mol/（L•min）

Answer 1

分析 平衡常數(shù)指一定溫度下到達平衡時，生成物濃度化學計量數(shù)次數(shù)冪之積與反應(yīng)物濃度化學計量數(shù)次數(shù)冪之積的比值；
根據(jù)差量法計算參加反應(yīng)的Cl₂的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（HCl）．

解答 解：可逆反應(yīng)TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）?TiCl₄（g）+2CO（g）的平衡常數(shù)k=$\frac{{c}^{2}（CO）}{{c}^{2}（C{l}_{2}）}$；
反應(yīng)容器的容積為2L，4min后達到平衡，測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol，則：
TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）?TiCl₄（g）+2CO（g） 固體的質(zhì)量減少
80        24       2mol                           104
                   n（Cl₂）                      10.4g
故n（Cl₂）=0.2mol，
則v（Cl₂）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{4min}$=0.025mol/（L•min），
故答案為：$\frac{{c}^{2}（CO）}{{c}^{2}（C{l}_{2}）}$；0.025．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計算，比較基礎(chǔ)，注意利用差量法計算參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量．