Question

【題目】（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

請寫出用液態鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學方程式__________________________。

（2）已知：向一個體積恒定為2L的密閉容器中充入4mol A、1mol B，發生如下反應：4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)。該反應中各物質的摩爾質量（單位g·mol－1）都不一樣，在一定條件下該反應2分鐘達到平衡。

①不能夠說明該反應已達到平衡的是：________。

A．恒溫下，容器內的壓強不再變化

B．恒溫下，容器內混合氣體的密度不再變化

C．一定條件下，D的體積分數保持不變

D．一定條件下，單位時間內消耗4molA的同時生成1 mol B

②平衡后測得D的濃度為0.3mol·L－1，則從反應開始到平衡時，A的平均反應速率為________，B轉化率為________。

（3）用活性炭還原法可以處理氮氧化物，有關反應為：2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g)；△H，向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，在t℃下反應，有關數據如圖：

	NO	N2	CO2
起始濃度/molL─1	0.10	0	0
平衡濃度/molL─1	0.04	0.03	0.03

①在t℃下，該反應的平衡常數為________（保留兩位有效數字）。

②平衡后升高溫度，再次達到平衡，測得容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，則該反應的

ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”），此時NO的轉化率為________。

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】試題分析：(1)根據蓋斯定律計算液態鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學方程式；（2）①根據平衡標志分析；②平衡后測得D的濃度為0.3mol·L－1，則消耗A的濃度是0.3mol·L－1；消耗A的物質的量是0.6mol、消耗B的物質的量是0.15 mol；（3）①在t℃下，該反應的平衡常數為 ；②平衡后升高溫度，再次達到平衡，測得容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，說明升高溫度平衡逆向移動；設NO的變化量為xmol，則；

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；

根據蓋斯定律②2-③4-①，得液態鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學方程式是TiCl4(l) +4Na(l) = Ti(s) +4NaCl(s) △H = －970.2kJ/mol；（2）①A．4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)，反應前后氣體物質的量不變，氣體的壓強是恒量，所以恒溫下，容器內的壓強不再變化不一定達到平衡狀態； B．4A(g)＋B(s) 3C(s)＋4D(g)反應前后氣體質量改變，根據 ，密度是變量，所以恒溫下，容器內混合氣體的密度不再變化一定達到平衡狀態；C．反應過程中D的物質的量增加，D的體積分數是變量，所以D的體積分數保持不變一定達到平衡狀態； D．一定條件下，單位時間內消耗4molA的同時生成1 mol B，可知正逆反應速率相等，一定達到平衡狀態；故選A；②平衡后測得D的濃度為0.3mol·L－1，則消耗A的濃度是0.3mol·L－1；消耗A的物質的量是0.6mol、消耗B的物質的量是0.15 mol；所以從反應開始到平衡時，A的平均反應速率為 mol·L－1·min－1，B轉化率為 ；（3）①在t℃下，該反應的平衡常數為= ；②平衡后升高溫度，再次達到平衡，測得容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，說明升高溫度平衡逆向移動，所以ΔH<0；設NO的變化量為xmol，則，x=0.05；此時NO的轉化率為 。