（10分）化工厂的联合生产可以提高资源的利用率，有效减少环境污染，某化工集团将钛的生产和氯...

（10分）化工厂的联合生产可以提高资源的利用率，有效减少环境污染，某化工集团将钛的生产和氯碱工业及甲醇生产联合起来，其主要工艺如下：

（1）工业电解饱和食盐水的化学方程式为________，其阳极产物为________（填化学式）。

（2）上述工艺流程中钛铁矿在高温条件下经过氯化法得到四氯化钛的化学方程式为________。

（3）已知：① Mg(s) + Cl2(g) = MgCl2(s)　 △H = -641 kJ·mol-1

② Ti(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s)　　 △H = -770 kJ·mol-1

则 2Mg(s) + TiCl4(g) = MgCl2(s) + Ti(s)　　 △H = ________。

（4）在25℃、101kPa条件下，1 g液态甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.7 kJ，则表示甲醇燃烧的热化学方程式为：________________________________________。

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钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，江西省攀枝花和西昌地区的钡钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇（）厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请填写下列空白：

（1）电解食盐水时，总反应的离子方程式______________。

（2）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是________________________。

（3）已知：① H=

② H=

则 H=_____________。

（4）写出钛铁矿高温下经氯化法得到四氧化钛的化学方程式：________________。

（5）某自来水中含有、、、、、、，长期烧煮上述自来水会在锅炉内形成水垢，锅炉水垢不仅耗费燃料，而且有烧坏锅炉的危险，因此要定期清除锅炉水垢。已知部分物质20℃时的溶解度数据有：

①请用化学方程式表示锅炉中的水垢含有而不含有的原因：_______。

②锅炉中的水垢所含有的不能直接用酸除去，需要加入试剂X，使其转化为易溶于盐酸的物质Y而除去， 能转化为物质Y的离子方程式_________。

③水中的、可以用一定浓度的M溶液进行测定，M与、都以等物质的量进行反应，现取含浓度为0.40g/L的自来水样10mL，至锥形瓶中进行滴定，达到终点时，用去了浓度为0.01 mol/L的M溶液20.00mL，则该自来水样中的物质的量浓度是________。

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工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”。并能以它们为原料生产一系列化工产品。为提高原料的利用率，节能降耗。设计如图所示工艺流程，其中氯碱工业装置中的电极未标出。

(1)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________。

(2)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，正确的操作步骤的顺序是_______ (填序号）。

①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液

A.①④①②⑤③ 　 B.①②⑤④①③　　 C.①②④⑤③　　　　 D.④②⑤

(3)图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%，由大到小的顺序为_________。

(4)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下，浓度均为0.1 mol/L的四种钠盐溶液pH如下表，下列说法不正确的是_______(填序号)。

A.向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度

B.四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO

C.常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是HClO

D.四种盐的阴离子结合H+能力最强的是HCO3-

(5)若利用电解氯化钠溶液所得的气体制36.5%的浓盐酸100t，最少需要消耗食盐_________t。

(6)氯碱工业产品Cl2可用于冶炼钛铁矿得到金属钛，流程如图。写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：____________________。　　　　　

(7)氮气和氩气是两种化学性质相对稳定的气体。镁还原TiCl4的反应中为防止Mg和Ti被氧化选择稀有气体氩气。试用化学反应方程式解释不选用氮气的原因：__________________。

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（16分）甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛，二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源，如何有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。

（1）将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法。

已知：2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)；△H=－483. 6kJ·mol-1 ①

2CO2(g)+4H2O(g) 2CH3OH(g)＋3O2(g)；ΔH＝＋1352.8kJ·mol-1②

则反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)的ΔH＝　　　　 。

（2）500 ℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2，测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图所示，回答下列问题：

①计算从反应开始到10min时，H2的反应速率及该温度下反应的平衡常数。

（写出具体的计算过程）

②下列措施不能使CO2的转化率增大的是______（双选）。

A．在原容器中再充入lmol CO2

B．在原容器中再充入1mol H2

C．将反应体系温度降低

D．使用更有效的催化剂

③升高温度，800℃时，在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2，在上图中画出CH3OH 浓度随时间变化的曲线（不需要定量计算）。

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某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链（如下左图所示），大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。

请填写下列空白：

（1）写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）由CO和H2合成甲醇是放热的，方程式是：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。

①已知该反应在 300 ℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为 2 L的密闭容器中，此时反应将　　　　　　　 （填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。

②上方右图表示合成甲醇反应达到平衡后，每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件，反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的甲醇的含量最高的一段时间是　　　　 　　 　 。图中t3时改变的条件可能是　　　　　　 。

③下列措施中有利于提高甲醇的产率的是_________。

A．采用高温　　　　　　　　　 B．采用高压　　　　　　　　 C．寻找更高效的催化剂

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煤的直接燃烧会对大气造成严重污染，是雾霾形成的一个重要原因。实现煤的清洁利用迫在眉睫。乙醇、甲醇、尿素等均与煤化工相关。

Ⅰ．（1）将煤转化成水煤气可有效提高能源利用率：

C(s)+H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＝+131.3KJ/mol，反应的平衡常数表达式为K=　　　　　　 。

（2）一定温度下，在体积可变的容器中投入反应物进行此反应，则下列说法正确的是　　　　　　

A．体系中加入催化剂(其他条件保持不变)，平衡不移动但反应的ΔH 将变大

B．若正、逆反应比值恒定，则说明平衡已建立

C．建立平衡后，加压，气体的平均相对分子质量将增大

D．建立平衡后，加压，平衡向逆方向移动，平衡常数减小

Ⅱ．乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇。

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH= a KJ/mol

在一定压强下，测得上述反应的实验数据如下表。

根据表中数据分析：

（3）上述反应的a　　 　　　 　 0(填“>”“<”或“=”)

（4）在温度为T1时，该反应的平衡常数K=1，在2L密闭容器中加入一定量体系各物质，反应的某时刻测得反应体系中各气体均为1mol。

①此时V(CO2)正=　　 　　　 　 V(CO2)逆(填“>”“<”或“=”)

②若反应在恒压绝热容器中进行，达平衡后，CO2的物质的量　　　　　　

A．大于1mol　　 B．等于1mol　　 C．小于1mol　　 D．不确定

Ⅲ．CO2亦是合成尿素的重要原料，以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为[CO(NH2)2]的主要反应如下，已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)　　 ΔH=+l59.5kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 ΔH=+116.5kJ·mol-1

③H2O(l)=H2O(g)　　 ΔH=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　

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固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -49.0 kJ/mol

某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如右图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）：

回答下列问题：

(1)该反应在_____条件下能自发进行（填编号）。

A.高温　　　　　　 B.低温　　　　　　 C.任何温度

(2)该反应在0～8 min内CO2的平均反应速率是_________mol/(L•min)。

(3)该反应的平衡常数K=_______。

(4)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是__________，曲线Ⅱ改变的条件可能是_______________。

若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是______________。

(5)根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是

________。

A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

D.催化剂的使用是提高产率的有效方法

E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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（12分）

固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体．工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）+49．0kJ

某科学实验将6mol CO2和8mol H2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）：

回答下列问题：

（1）由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是　　 　　　　　　 　　 （填答案编号）

a．0～1min　　　 b．1～3min　 　 c．3～8min　　 d．8～11min

（2）该反应在0～8min内CO2的平均反应速率是　　 　　　　　　　 　 mol/（L•min）．

（3）仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示．与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是　　 　　　　　　 　　 ，曲线Ⅱ改变的条件可能是　　 　　　　　　　　 　

若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是　　 　　　　　　　　 　

（4）下列表述能表示该反应已达平衡的是　　 　　　　　　 　　 （填答案编号）

a．容器内压强不再改变　　　　　　　　　　　 b．容器内气体的密度不再改变

c．容器内气体平均摩尔质量不再改变　　　 d．容器内各物质的物质的量相等

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固定和利用CO₂，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO₂来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO₂(g) + 3H₂(g)  CH₃OH(g) +H₂O(g)

△H=-49.0 kJ·mol^-1。某科学实验将6 mol CO₂和8 mol H₂充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H₂的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）

回答下列问题：

（1）该反应在0～8 min内CO₂的平均反应速率是________mol/(L•min)。

（2）该反应的平衡常数K=________。

（3）仅改变某一条件再进行实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比曲线Ⅰ改变的条件可能是________，曲线Ⅱ改变的条件可能是。若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K₁，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K₂，则K、K₁和K₂的大小关系是

________

（4）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的________

A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B．有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率

C．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

D．催化剂的使用是提高产率的有效方法

E．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

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固定和利用CO₂能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法： CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)   △H ＝ －49.0 kJ·mol^－1，

某科学实验将6molCO₂和8molH₂充入2L的密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。

（1）a点正反应速率_______（填大于、等于或小于）逆反应速率。

（2）下列时间段平均反应速率最大的是__________。

A．0～1min        B．1～3min       C．3～8min        D．8～11min

（3）求平衡时CO₂的转化率 和该条件下的平衡常数K________。

（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是________，曲线II对应的实验条件改变是________。

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