金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+172kJ•mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H2=-51kJ•mol-1，Kp2=1.2×1012Pa
①对于直接氯化反应：增大压强，平衡______ 移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②直接氯化的反应趋势远小于碳氯化，其原因是______ 。
(2)在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2按物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应
C(s)+CO2(g)
CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)=______ Pa(
≈8.5)。
②图中显示，在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是______ 。
(3)TiO2直接氯化和碳氯化都属于“气—固”反应，工业生产中有利于“气—固”充分接触的措施是______ 。
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(i)直接氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+172kJ•mol-1，Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H2=-51kJ•mol-1，Kp2=1.2×1012Pa
①对于直接氯化反应：增大压强，平衡
②直接氯化的反应趋势远小于碳氯化，其原因是
(2)在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2按物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应
C(s)+CO2(g)CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)=≈8.5)。②图中显示，在200℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是
(3)TiO2直接氯化和碳氯化都属于“气—固”反应，工业生产中有利于“气—固”充分接触的措施是
更新时间：2023/05/10 17:29:41
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解题方法
【推荐1】高温下N2和O2发生反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)下图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图象，据此判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此反应的平衡常数K=____ 。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2和O2均为1mol，则达到平衡后N2的转化率为______ 。
(3)汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。写出其变化的总化学反应方程式:__________ 。
(4)为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氢氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若16gCH4还原NO2至N2共放出热量867kJ，则△H2=_______ 。
2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。(1)下图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图象，据此判断反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)为(2)2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此反应的平衡常数K=
(3)汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。写出其变化的总化学反应方程式:
(4)为减少汽车尾气中NOx的排放，常采用CxHy(烃)催化还原NOx消除氢氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若16gCH4还原NO2至N2共放出热量867kJ，则△H2=
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【推荐2】回答下列问题：
(1)在密闭容器中，加热一氧化碳和水蒸气的气体混合物，在催化剂存在下发生反应：
，500℃时，平衡常数
。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2mol/L，则平衡时CO的体积分数为_______ 。
(2)在恒温恒压的密闭容器中，按照n(A)：n(B)=1：4投料，发生如下反应①和②
①
；②
总压为
，A的转化率为a，C的分压为P，则反应①的
_______ (列出算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生反应
并达到平衡状态，若保持容器容积不变再通入一定量的Z，则平衡如何移动_______ (填“正移”“逆移”或“不移”)；达新平衡后，X的体积分数如何变化_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)在密闭容器中，加热一氧化碳和水蒸气的气体混合物，在催化剂存在下发生反应：
，500℃时，平衡常数。若反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.2mol/L，则平衡时CO的体积分数为(2)在恒温恒压的密闭容器中，按照n(A)：n(B)=1：4投料，发生如下反应①和②
①
；②总压为
，A的转化率为a，C的分压为P，则反应①的(3)将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生反应
并达到平衡状态，若保持容器容积不变再通入一定量的Z，则平衡如何移动
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【推荐3】一定温度时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，发生反应： PCl5(g) 
Cl2(g)+PCl3(g)经一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表：
（1）能表明该反应达到平衡状态的是________ （填序号）；
A．生成1molPCl3的同时生成1molPCl5 B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．PCl5、Cl2、PCl3三者的浓度比值1：1：1 D．混合气体的密度不变
（2）上述温度下，达到平衡时，PCl5的转化率为____ ；该反应的平衡常数K= ___ 。
（3）反应在前50 s内的平均速率为v(PCl3)=_____ 。
（4）保持其他条件不变，若升高温度，反应重新达到平衡，平衡时c(PCl3)=0.11mol·L－l，则正反应的ΔH__ 0（填“>”或“<”）。
（5）相同温度下，若起始时向容器中充入1.0 molPCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，则反应达到平衡前v(正)__ v(逆)（填“>”或“<”）
Cl2(g)+PCl3(g)经一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表：| 反应时间/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
| n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
A．生成1molPCl3的同时生成1molPCl5 B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．PCl5、Cl2、PCl3三者的浓度比值1：1：1 D．混合气体的密度不变
（2）上述温度下，达到平衡时，PCl5的转化率为
（3）反应在前50 s内的平均速率为v(PCl3)=
（4）保持其他条件不变，若升高温度，反应重新达到平衡，平衡时c(PCl3)=0.11mol·L－l，则正反应的ΔH
（5）相同温度下，若起始时向容器中充入1.0 molPCl5、0.20mol PCl3和0.20 mol Cl2，则反应达到平衡前v(正)
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【推荐1】已知可逆反应：M（g）＋N（g）
P（g）＋Q（g） ΔH>0。请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为c（M）＝1 mol·L－1，c（N）＝2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________ ；该温度时的平衡常数K＝________ 。
（2）若反应温度升高，则M的转化率________ （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（M）＝4 mol·L－1，c（N）＝a mol·L－1，达到平衡后，c（P）＝2 mol·L－1，则a＝________ 。
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c（M）＝c（N）＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________ 。
P（g）＋Q（g） ΔH>0。请回答下列问题：（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为c（M）＝1 mol·L－1，c（N）＝2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为
（2）若反应温度升高，则M的转化率
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（M）＝4 mol·L－1，c（N）＝a mol·L－1，达到平衡后，c（P）＝2 mol·L－1，则a＝
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为c（M）＝c（N）＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为
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【推荐2】合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，诺贝尔化学奖曾三次授予与合成氨有关的研究。以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
N2(g)+ 
H2(g) NH3(g) ΔH(298K)= -46.2kJ· mol-l
在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附： N2(g) →2N*； H2(g)→2H*；
表面反应： N*+ H* NH*； NH*+ H* NH2*； NH2* + H*NH3*
脱附： NH3* NH3(g)
其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率小，决定了合成氨的整体反应速率。
(1)平衡后，若想提高H2的转化率，可以采取的措施有 _______。
(2)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ·mol-1， 请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1_______ K2 (填“>”、“<”或“=”)
②400℃时，反应2NH3(g)N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数为_______ 。当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、a mol和1mol时，v(N2)正=v(N2)逆。a=_______ 。
(3)关于合成氨工艺的理解，正确的是_______
(4)实际生产中，常用工艺条件： Fe 作催化剂，控制温度500℃，压强3.0×105Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1：2.8。分析说明原料气中N2过量的理由有哪些？ _______
N2(g)+ H2(g) NH3(g) ΔH(298K)= -46.2kJ· mol-l在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附： N2(g) →2N*； H2(g)→2H*；
表面反应： N*+ H*
NH*； NH*+ H* NH2*； NH2* + H*NH3*脱附： NH3*
NH3(g)其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率小，决定了合成氨的整体反应速率。
(1)平衡后，若想提高H2的转化率，可以采取的措施有 _______。
| A．加入催化剂 | B．增大容器体积 |
| C．降低反应体系的温度 | D．加入一定量N2 |
2NH3(g) ΔH = - 92.4kJ·mol-1， 请完成下列问题：| t/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
②400℃时，反应2NH3(g)
N2(g) + 3H2(g)的化学平衡常数为(3)关于合成氨工艺的理解，正确的是_______
| A．控制温度(500℃) 远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 |
| B．当温度压强一定时，在原料气(N2 和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 |
| C．基于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 |
| D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气需经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 |
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解题方法
【推荐3】一定温度下，在甲、乙、丙三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生由甲醇合成二甲醚的反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)，起始投料只有甲醇。相关数据如表所示：
(1)反应开始时，____ (填“甲”、“乙”或“丙”)容器中反应速率最快。
(2)由甲醇合成二甲醚的反应为____ (填“吸热”或“放热”)反应，反应类型为____ 。(填“取代”、“加成”或“氧化”)
(3)387℃时，该反应的化学平衡常数K=____ 。
(4)平衡时，乙容器中的CH3OH(g)转化率为____ 。
CH3OCH3(g)+H2O(g)，起始投料只有甲醇。相关数据如表所示：| 容器编号 | 温度/℃ | 起始 | 平衡 | |
| n[CH3OH(g)]/mol | n[CH3OCH3(g)]/mol | n[H2O(g)]/mol | ||
| 甲 | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
| 乙 | 387 | 0.40 | ||
| 丙 | 207 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
(1)反应开始时，
(2)由甲醇合成二甲醚的反应为
(3)387℃时，该反应的化学平衡常数K=
(4)平衡时，乙容器中的CH3OH(g)转化率为
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解题方法
【推荐1】已知该产业链中，有炭参与的某反应平衡常数表达式为：K=
，写出它所对应反应的化学方程式：________ ，若该反应只有在持续高温下才能自发进行，则该反应为________ (“吸热”或“放热”)反应。
，写出它所对应反应的化学方程式：
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【推荐2】以下是关于合成氨的有关问题，请回答：
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应：
∆H<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=_______ 。平衡时H2的转化率为_______ %。
(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有_______。
(3)若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应： ∆H<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
请完成下列问题：
①写出化学平衡常数K的表达式_______ 。
②试比较K1、K2的大小，K1_______ K2(填“>”、“<”或“=”)；
③400℃时，反应
的化学平衡常数为_______ 。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和2mol时，则该反应的v(N2)正_______ v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应：
∆H<0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=(2)平衡后，若提高H2的转化率，可以采取的措施有_______。
| A．加了催化剂 | B．增大容器体积 |
| C．降低反应体系的温度 | D．加入一定量N2 |
∆H<0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
①写出化学平衡常数K的表达式
②试比较K1、K2的大小，K1
③400℃时，反应
的化学平衡常数为
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