Question

【題目】TiCl4是一種重要的化工原料，其工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如下：

2FeTiO3(s) + 7Cl2(g) + 6C (s)2TiCl4(g)+ 2FeCl3(g) + 6CO(g) – Q (Q>0)

回答下列問(wèn)題：

1.該反應(yīng)達(dá)到平衡后，若使正反應(yīng)速率增大可采取的方法有_________。（選填編號(hào)）

a.加壓 b.加入碳 c.升溫 d.及時(shí)移走CO

2.若上述反應(yīng)在固定體積的密閉容器中發(fā)生，一定能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡的是_______。(選填編號(hào)）

a. 反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物

b. 爐內(nèi)FeTiO3與TiCl4的質(zhì)量比保持不變

c. 反應(yīng)的熱效應(yīng)不再改變

d. 單位時(shí)間內(nèi)，n(FeTiO3)消耗：n(FeCl3）生成=1:1

3.上述反應(yīng)中所有非金屬元素原子的半徑從大到小的順序?yàn)?/span>_____________；其中不屬于同周期又不屬于相鄰族的兩元素形成_____分子（填“極性”或“非極性”），通過(guò)比較____________可以判斷這兩種元素的非金屬性。

4.上述反應(yīng)中，非金屬性最弱的元素原子的電子共占據(jù)_______個(gè)原子軌道，最外層電子排布式為____________。它形成的固態(tài)單質(zhì)中只含一種強(qiáng)烈的相互作用力，則該單質(zhì)屬于______晶體。

5.為方便獲得氯氣，工業(yè)制TiCl4廠可以和氯堿廠進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)。CO可合成甲醇，若不考慮損失，上述聯(lián)合生產(chǎn)在充分利用各種副產(chǎn)品的前提下，合成192 kg甲醇，至少需補(bǔ)充H2_______mol。

Answer 1

【答案】ac bc Cl>C>O 非極性 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性 4 2s22p2 原子 5000

【解析】

1.a.反應(yīng)中有氣體參加，因此加壓正反應(yīng)速率增大，選項(xiàng)a正確；

b. 碳是固體，加入碳不能改變反應(yīng)速率，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；

c. 升溫正反應(yīng)速率增大，選項(xiàng)c正確；

d. 及時(shí)移走CO正反應(yīng)速率逐漸降低，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；

答案選ac；

2.在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。

a. 反應(yīng)物不可能不再轉(zhuǎn)化為生成物，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；

b. 爐內(nèi)FeTiO3與TiCl4的質(zhì)量比保持不變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)b正確；

c. 反應(yīng)的熱效應(yīng)不再改變說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)c正確；

d. 單位時(shí)間內(nèi)，n(FeTiO3)消耗：n(FeCl3）生成=1:1表示的反應(yīng)速率方向均是正方應(yīng)，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；

答案選bc；

3.同周期自左向右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大，則上述反應(yīng)中所有非金屬元素原子的半徑從大到小的順序?yàn)?/span>Cl>C>O；其中不屬于同周期又不屬于相鄰族的兩元素是C和Cl，二者形成四氯化碳屬于非極性_分子；非金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，則可以通過(guò)比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性判斷這兩種元素的非金屬性；

4.上述反應(yīng)中，非金屬性最弱的元素是碳元素，碳元素的原子序數(shù)是6，則碳原子的電子共占據(jù)4原子軌道，最外層電子排布式為2s22p2；。它形成的固態(tài)單質(zhì)中只含一種強(qiáng)烈的相互作用力，則該單質(zhì)是金剛石，屬于原子晶體；

5.192 kg甲醇的物質(zhì)的量是6000mol，則根據(jù)CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）可知，合成6000mol甲醇需要CO的物質(zhì)的量是6000mol、氫氣的物質(zhì)的量12000mol。根據(jù)方程式2FeTiO3(s)+7Cl2(g)+6C(s)2TiCl4（g)+2FeCl3(g)+6CO(g)可知6000molCO需要7000mol氯氣，而根據(jù)方程式2NaCl+2H2O →2NaOH+H2↑+Cl2↑生成7000mol氯氣的同時(shí)還有7000mol氫氣產(chǎn)生，所以至少需補(bǔ)充氫氣的物質(zhì)的量是12000mol—7000mol＝5000mol。