热化学与化学平衡(1)

H 2O 2溶液

MnO 2

将NO 2球浸泡在冷水和热水中 1． 用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A ，可实现氯的循环利用。反应A ：

已知：i ．反应A 中， 4mol HC1被氧化，放出115.6kJ 的热量。

ii ．

①H 2O 的电子式是_______________。

②反应A 的热化学方程式是_______________。

③断开1 mol H —O 键与断开 1 mol H —Cl 键所需能量相差约为__________kJ ，H 2O 中 H —O 键比HCl 中H —Cl 键（填“强”或“弱”）_______________。

（2）对于反应A ，下图是4种投料比[n (HCl)：n (O 2)，分别为1:1，2:1，4:1，6:1]下，反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。

①曲线b 对应的投料比是______________。

②当曲线b ， c ， d 对应的投料比达到相同的HCl 平衡转化率时，对应的反应温度与投 料比的关系是_________________。

③投料比为2:1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl 2的物质的量分数是_______________。 2．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是

A ． B.

C. D.

3．NH 3经一系列反应可以得到HNO 3和NH 4NO 3，如下图所示。

（1）I 中，NH 3和O 2在催化剂作用下反应，其化学方程式是________________________。 （2）II 中，2NO(g) +O 2(g)

2NO 2(g) 。在其他条件相同时，分别

测得NO 的平衡转化率在不同压强（p 1、p 2）下温度变化的曲线（如右图）。

①比较p 1、p 2的大小关系_____________。

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是_______________。 （3）III 中，将NO 2(g)转化成N 2O 4(l)，再制备浓硝酸。 ①已知：2NO 2(g)

N 2O 4(g) ΔH 1 2NO 2(g)

N 2O 4(l) ΔH 2

②N 2O 4与O 2、H 2O 化合的化学方程式_______________________________。 （4）IV 中，电解NO 制备NH 4NO 3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH 4NO 3，需补充物质A ，A 是________，说明理由：_______________________________ 4．已知反应：2CH 3COCH 3(l)

催化剂

CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l)。取等量

CH 3COCH 3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如右图所示。下列说法正确的是 A ．b 代表0℃下CH 3COCH 3的Y-t 曲线

B ．反应进行到20min 末，CH 3COCH 3的(0)1(20)v v >℃℃

C ．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率

D ．从Y=0到Y=0.113，

CH

3

COCH 2COH(CH 3)2的(0)1(20)

n n ∆=∆℃℃

5． 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高 效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

⑴反应Ⅰ的化学方程式是 。

⑵反应Ⅰ得到的产物用I 2进行分离。该产物的溶液在过量I 2的存在下会分成两层——含低浓度I 2的H 2SO 4层和含高浓度I 2的HI 层。

①根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）。 a ．两层溶液的密度存在差异

b ．加I 2前，H 2SO 4溶液和HI 溶液不互溶

c ．I 2在HI 溶液中比在H 2SO 4溶液中易溶 ②辨别两层溶液的方法是 。

③经检测，H 2SO 4层中c (H ＋

) : c (SO -

24)＝2.06 : 1。其比值大于2的原因是 。 ⑶反应Ⅱ：2H 2SO 4(l)＝2SO 2(g)＋O 2(g)＋2H 2O(g) △H ＝＋550 kJ·mol －

1

它由两步反应组成：i ．H 2SO 4(l)＝SO 3(g)＋H 2O(g) △H ＝＋177 kJ·mol －

1

ii ．SO 3(g)分解。

L （L 1、L 2）、X 可分别代表压强和温度。右图表示L 一定时，ii 中SO 3(g)的平衡转化率随X 的变化关系。 ①X 代表的物理量是 。

②判断L 1、L 2的大小关系，并简述理由： 。

6．最新报道：科学家首次用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

下列说法正确的是（ ）

A ．CO 和O 生成CO 2是吸热反应

B ．在该过程中，CO 断键形成

C 和O

C ．CO 和O 生成了具有极性共价键的CO 2

D ．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO 与O 2反应的过程

O

2

反应过程

状态Ⅰ 状态Ⅱ 状态Ⅲ

表示C 表示O 表示催化剂

7 . TiCl 4是由钛精矿（主要成分为TiO 2）制备钛（Ti ）的重要中间产物，制备纯TiCl 4的流程示意图如下：

资料：TiCl 4及所含杂质氯化物的性质

（1）氯化过程：TiO 2与Cl 2难以直接反应，加碳生成CO 和CO 2可使反应得以进行。 已知：TiO 2(s) + 2 Cl 2(g) == TiCl 4(g) + O 2(g) ΔH 1 == +175.4 kJ·mol -1 2 C(s) + O 2(g) == 2 CO(g) ΔH

2 ==–220.9 kJ·mol -1 ① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl 4(g)和CO(g)的热化学方程式： 。 ② 氯化过程中CO 和CO 2可以相互转化，根据如图判断：CO 2生成CO 反应的ΔH _____0（填“＞”“＜”或“==”），判断依据：

。 ③ 氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl 和Cl 2经

吸收可得粗盐酸、FeCl 3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。 ④ 氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl 4混合液，则滤渣中含有_____________。 （2）精制过程：粗TiCl 4经两步蒸馏得纯TiCl 4。示意图如下：

物质a 是______________，T 2应控制在_________。

8．我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH 的催化反应历程。

下列说法不正确．．．

的是 A ．生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100%

B ． B ．CH 4→CH 3COOH 过程中，有C―H 键发生断裂

C ．①→②放出能量并形成了C―C 键

D ．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率