题目内容
【题目】对于反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),下图是两种投料比[n(HCl):(O2)分别为4:1和2:1]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。则投料比为4:1、溺度为400℃时,平衡混合物中Cl2的体积分数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:增大一种反应物的浓度,平衡向正反应移动,其它反应物的转化率增大,故投料比n (HCl):n (O2)=2:1到达平衡时HCl的转化率更高,由图象可知,a曲线表示的HCl的转化率更高,故a表示投料比为2:1,b表示投料比为4:1.由图可知,投料比为4:1、温度为40℃时,HCl的转化率为75%,令n (HCl)=4mol、n (O2)=1mol,则参加反应的HCl为4mol×75%=3mol,则:
4HCl+O22Cl2+2H2O
开始(mol):4 1 0 0
变化(mol):3 0.75 1.5 1.5
平衡(mol):1 0.25 1.5 1.5
故平衡混合物中Cl2的物质的量分数是=,故选D。
【题目】钛合金烤瓷牙是目前国内使用最为普遍的一种烤瓷牙,TiCl4是生产金属钛的原料。
(1)工业上主要用TiO2氯化的方法来制取TiCl4
① 有人拟用以下氯化反应来制取TiCl4:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) ,写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取Cl2的离子方程式 。
② 工业上通常往TiO2和Cl2反应体系中加入碳单质,在一定条件下制取TiCl4,从化学平衡的角度解释此方法能顺利制取TiCl4的原因 。
(2)某化学实验小组以TiO2和足量 CCl4为原料制取TiCl4,装置图如下:
下表是有关物质的性质:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | ﹣23 | 76.8 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | ﹣25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
① 实验开始时先点燃A处的酒精灯,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,其主要目的是 。
② 本实验中仪器a采用题给的加热方式的突出优点是 。
③ B中CCl4与TiO2发生反应的化学方程式是 。
④ 欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为 (填操作名称)。
⑤ 若将反应过程中生成的气体X(足量)缓缓通入Ba( OH)2和NaOH的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和 通入气体X的体积(V)的关系如图所示,若混合溶液中Ba( OH)2和2NaOH的物质的量之比为1:1,则b点溶液中溶质主要成分的化学式为 , 从b点到c点,沉淀减少过程中发生反应的离子方程式为 。