Question

【题目】（1）已知：Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H = －804.2 kJ ·mol－1；

2Na(s) +Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = －882.0 kJ ·mol－1

Na(s) = Na(l) △H =2.6 kJ ·mol－1

请写出用液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式__________________________。

（2）已知：向一个体积恒定为2L的密闭容器中充入4mol A、1mol B，发生如下反应：4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)。该反应中各物质的摩尔质量（单位g·mol－1）都不一样，在一定条件下该反应2分钟达到平衡。

①不能够说明该反应已达到平衡的是：________。

A．恒温下，容器内的压强不再变化

B．恒温下，容器内混合气体的密度不再变化

C．一定条件下，D的体积分数保持不变

D．一定条件下，单位时间内消耗4molA的同时生成1 mol B

②平衡后测得D的浓度为0.3mol·L－1，则从反应开始到平衡时，A的平均反应速率为________，B转化率为________。

（3）用活性炭还原法可以处理氮氧化物，有关反应为：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)；△H，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，在t℃下反应，有关数据如图：

	NO	N2	CO2
起始浓度/molL─1	0.10	0	0
平衡浓度/molL─1	0.04	0.03	0.03

①在t℃下，该反应的平衡常数为________（保留两位有效数字）。

②平衡后升高温度，再次达到平衡，测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则该反应的

ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”），此时NO的转化率为________。

Answer 1

【答案】 TiCl4(l) +4Na(l) = Ti(s) +4NaCl(s) △H = －970.2kJ/mol A 0.15mol·L－1·min－1 15% 0.56 < 50%

【解析】试题分析：(1)根据盖斯定律计算液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式；（2）①根据平衡标志分析；②平衡后测得D的浓度为0.3mol·L－1，则消耗A的浓度是0.3mol·L－1；消耗A的物质的量是0.6mol、消耗B的物质的量是0.15 mol；（3）①在t℃下，该反应的平衡常数为 ；②平衡后升高温度，再次达到平衡，测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，说明升高温度平衡逆向移动；设NO的变化量为xmol，则；

解析：(1) ①Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H = －804.2 kJ ·mol－1；

②2Na(s) +Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = －882.0 kJ ·mol－1

③Na(s) = Na(l) △H =2.6 kJ ·mol－1；

根据盖斯定律②2-③4-①，得液态钠与四氯化钛置换出钛的热化学方程式是TiCl4(l) +4Na(l) = Ti(s) +4NaCl(s) △H = －970.2kJ/mol；（2）①A．4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)，反应前后气体物质的量不变，气体的压强是恒量，所以恒温下，容器内的压强不再变化不一定达到平衡状态； B．4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)反应前后气体质量改变，根据 ，密度是变量，所以恒温下，容器内混合气体的密度不再变化一定达到平衡状态；C．反应过程中D的物质的量增加，D的体积分数是变量，所以D的体积分数保持不变一定达到平衡状态； D．一定条件下，单位时间内消耗4molA的同时生成1 mol B，可知正逆反应速率相等，一定达到平衡状态；故选A；②平衡后测得D的浓度为0.3mol·L－1，则消耗A的浓度是0.3mol·L－1；消耗A的物质的量是0.6mol、消耗B的物质的量是0.15 mol；所以从反应开始到平衡时，A的平均反应速率为 mol·L－1·min－1，B转化率为 ；（3）①在t℃下，该反应的平衡常数为= ；②平衡后升高温度，再次达到平衡，测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，说明升高温度平衡逆向移动，所以ΔH<0；设NO的变化量为xmol，则，x=0.05；此时NO的转化率为 。