【題目】Cu2O是重要的催化劑和化工原料,工業(yè)上制備Cu2O的主要反應(yīng)如下:

Ⅰ.C(g)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol

Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)ΔH=-138.0KJ/mol

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1CCuO反應(yīng)生成Cu2OCO的熱化學(xué)方程式為_____________一定溫度下,該反應(yīng)在密閉容器中達(dá)到平衡后,只增大容器的容積,再次達(dá)到平衡時(shí),CO的平衡濃度_________(增大、減小不變”)。

2一定溫度下,向5L恒容密閉容器中加入1molCO2molCuO,發(fā)生反應(yīng)Ⅱ.5min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得容器中CuO的物質(zhì)的量為0.8mol。

0-5min內(nèi),CO2表示的反應(yīng)速率v(CO2)=___________.

CO的平衡轉(zhuǎn)化率a=____________.

35L密閉容器中加入1molC1molCO2,發(fā)生反應(yīng)。 CO2、CO的平衡體積分?jǐn)?shù)(φ)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。

①能表示CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系的曲線(xiàn)為___________("L1“L2”),理由為________。

②溫度為T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。

4其他條件不變時(shí),若水的分解反應(yīng)用Cu2O作催化劑,則該反應(yīng)的活化能_____(增大、減小不變,下同), 反應(yīng)熱(ΔH)____________。

【答案】 C(s)2CuO(s)Cu2O(s)CO(g) ΔH=+34.5 kJ·mol1 不變 0.024 mol·L1·min1 60% L2 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正移,CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)減小 減小 不變

【解析】1已知Ⅰ.C(g)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol

Ⅱ.CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)ΔH=-138.0KJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,由得Ⅰ+Ⅱ反應(yīng)C(s)2CuO(s)Cu2O(s)CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol-138.0kJ/mol=34.5 kJ·mol1,C(s)2CuO(s)Cu2O(s)CO(g)為氣體體積增大的反應(yīng),增大容器的體積,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向氣體增大的正反應(yīng)方向移動(dòng),CO的量增多,反應(yīng)體積只有一種氣體,氣體增大的量與容器體積增大成正比,故平衡濃度不變;

2CO(g)+2CuO(s)Cu2O(s)+CO2(g)

開(kāi)始時(shí)的物質(zhì)的量 1mol 2mol 0 0

改變的物質(zhì)的量 0.6mol 1.2mol 0.6mol 0.6mol

平衡時(shí)的物質(zhì)的量 0.4mol 0.8mol 0.6mol 0.6mol

0-5min內(nèi),CO2表示的反應(yīng)速率v(CO2)= 0.024 mol·L1·min1;CO的平衡轉(zhuǎn)化率a=;(3)①該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正移,CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)減小,故能表示CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系的曲線(xiàn)為L2;②溫度為T1時(shí),CO的平衡體積分?jǐn)?shù)(φ)60%,設(shè)平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為x,則

C(s)+CO2(g) 2CO(g)

開(kāi)始時(shí)的濃度(mol/L0.2 0

改變的濃度(mol/L0.2x 0.4x

平衡時(shí)的濃度(mol/L0.2-0.2x 0.4x

=60%,解得x=,CO2、CO的平衡濃度分別為mol/L、mol/L,故反應(yīng)的平衡常數(shù)K==;(4作催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)熱(ΔH),故活化能減小,反應(yīng)熱不變。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)

化合物

SiCl4

TiCl4

AlCl3

FeCl3

MgCl2

沸點(diǎn)/℃

58

136

181(升華)

316

1412

熔點(diǎn)/℃

69

25

193

304

714

TiCl4中的溶解性

互溶

——

微溶

難溶

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已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)

沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)CO(g)的化學(xué)方程式:________________

氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放,尾氣中的HClCl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液,則尾氣的吸收液依次是_____________________。

氯化產(chǎn)物冷卻至室溫,經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液,則濾渣中含有_____________

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