1. 纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质,在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。如图是以硫酸氧钛为原料制备纳米二氧化钛的工艺流程图:

回答下列问题:

(1) 反应1中发生两个反应,其一是尿素[CO(NH2)2]与H2O反应生成CO2和NH3·H2O,则另一反应的离子方程式为
(2) 判断TiO(OH)2沉淀是否洗净的实验操作和现象是:
(3) 为了减少制备过程中的“三废”排放,将上述流程中的“滤液”经过(填基本操作)即可回收(填化学式)。
(4) 为研究反应温度、反应时间、反应物物质的量配比等因素对制备纳米二氧化钛产率的影响,设计如下实验。

实验编号

反应温度/℃

反应时间/h

反应物物质的量配比n[CO(NH2)2]:n[TiO(OH)2]

90

1

2:1

90

2

3:1

90

1

110

2

3:1

实验②和④的实验目的是,实验③中反应物物质的量配比为

(5) 反应Ⅰ中TiO2+浓度对TiO2的产率和粒径的影响如图。结合图中信息,你认为为达到工艺目的,最合适的TiO2+浓度为

【考点】
化学平衡的影响因素; 常见离子的检验; 物质的分离与提纯; 离子方程式的书写;
【答案】

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综合题 普通
能力提升
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1. 硫油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1) 已知下列反应的热化学方程式:

写出热分解反应自发反应的条件及判据

(2) 较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺,即利用反应生成单质硫。另一种方法是利用反应高温热分解。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优缺点是
(3) 热解可制备。根据文献,将的混合气体导入石英管反应器热解一边进料,另一边出料 , 发生如下反应;

Ⅰ:

Ⅱ:

总反应:Ⅲ:

投料按体积之比 , 并用稀释;常压、不同温度下反应相同时间后,测得的体积分数如表:

温度

请回答:

下列说法正确的是

A.其他条件不变时,用空气替代作稀释气体,对实验结果几乎无影响

B.其他条件不变时,温度越高,的转化率不一定越高

C.在范围内其他条件不变随着温度升高,的体积分数先升高后减低

D.恒温恒压下,增加的体积分数,的浓度升高

反应条件下,只充入气体进行热分解反应。已知反应一开始,平衡时混合气中的分压相等,则平衡常数对于气相反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作 , 如为平衡总压强,为平衡系统中的物质的量分数

(4) 工业上用氯苯和硫化氢高温下反应来制备苯硫酚 , 但会有副产物苯生成。

Ⅰ:

Ⅱ:

已知反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ,且两个反应同时发生,请在如图画出恒温恒容条件下反应主产物苯硫酚的物质的量浓度随时间变化趋势曲线

综合题 困难
2. 工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:
(1) 在C和O2的反应体系中:

反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1

反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1

反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3

①       设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是

②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比

A.不变            B.增大        C.减小        D.无法判断

(2) 水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是
(3) 一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1

①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为

②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为

③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是

A.反应温度愈高愈好             B.适当提高反应物压强

C.选择合适的催化剂             D.通入一定量的氮气

④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量-反应过程如图2所示。

用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:;步骤Ⅱ:

综合题 普通