5. (1) 2FeTiO₃+6C+7Cl₂2FeCl₃+2TiCl₄+6CO

(2) ①向逆反应方向进行　②1.0

(3) ①CH₃OH-6e^-+8OH^-C+6H₂O

②2.8 L

4. (1) 酸性　4

(2) ①C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g)

ΔH=+131.3 kJ·mol^-1　②ab

(3) ①4×10^-6　该反应是吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,因此单位时间内NO排放量越大　②2CO(g)2C(s)+O₂(g)是一个熵值减小的反应,同时又是ΔH>0,所以任何温度条件下均不能自发反应

3. (1) 3NO₂+H₂O2HNO₃+NO

(2) ①N₂(g)+O₂(g)2NO(g)

ΔH=+183 kJ·mol^-1　②增大

(3) 2NO+2CON₂+2CO₂

(4) ①还原　②NO+O^2--2e^-NO₂

2. (1) CH₄+H₂OCO+3H₂

(2) ①<　②增大　③

(3) CH₃OCH₃-12e^-+3H₂O2CO₂+12H⁺

(4) -246.4kJ·mol^-1

1. (1) bc　2.67(或)

(2) (NH₄)₃PO₄[或(NH₄)₂HPO₄或NH₄H₂PO₄]

8. 已知在常温下Cu²⁺和Fe³⁺在溶液中随pH变化时水解的曲线如图1所示。某同学欲提纯含有少量FeCl₃和稀盐酸的CuCl₂溶液。

图1　　　　　　　　　　　　 图2

(1) 对图中a点的说法正确的是　　(填序号)。　

①加适量NH₄Cl固体可使溶液由a点沿水平方向变到Cu²⁺曲线上

②溶液中a点和水平线在Fe³⁺和Cu²⁺曲线上任意截点的c(H⁺)与c(OH^-)乘积相等

③Fe(OH)₃、Cu(OH)₂在a点代表的溶液中均达到饱和

(2) 向含有少量FeCl₃和稀盐酸的CuCl₂溶液中，加入稍过量的黑色粉末A搅拌、过滤，得到较纯净的CuCl₂溶液。A的化学式为　　，加入A的作用是　　　　　　。　

(3) 用铜棒作电极，用直流电源电解CuCl₂溶液，装置如图2所示。观察到的现象如下：①开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗;②5 min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散;③10 min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色;④12min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色;⑤a极一直有大量气泡产生;⑥停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显红色。[已知：K_sp(CuOH)<K_sp(CuCl)]

①a极发生的电极反应为　　　　　　。　

②电解5min后，b极发生的电极反应为　　　　　。　

③12min后，b极附近出现橙黄色沉淀的成分是　　　，

原因是　　　　　　　　　　　　　　　。　

④最后沉淀的成分是　　，请设计一实验验证此成分：　　　　　　　　　　　　　　　　。　

反应原理综合训练

7. (1) 钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO₄和SrSO₄都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO₄和SrSO₄转化成难溶性弱酸盐。已知：

SrSO₄(s)Sr²⁺(aq)+S(aq)(K_sp=2.5×10^-7)

SrCO₃(s)Sr²⁺(aq)+C(aq)(K_sp=2.5×10^-9)

将SrSO₄转化成SrCO₃的离子方程式为　　　　　　　　　　，该反应的平衡常数表达式为　　　　;该反应能发生的原因是　　　　　　　　　　　(用沉淀溶解再平衡的有关理论解释)。 ?

(2) 对于上述反应，实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO₄的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”)：

①升高温度，平衡常数K将　　;②增大C的浓度，平衡常数K将　　。　

(3) 已知，SrSO₄和SrCO₃在酸中的溶解性与BaSO₄和BaCO₃类似，设计实验证明上述过程中SrSO₄是否完全转化成SrCO₃。实验所用试剂为　　　;写出实验现象及其相应结论：　　　　　　　　　　　　。　

(4) BaCl₂溶液和Ba(NO₃)₂溶液是实验中检验S的常用试剂。某化学研究性学习小组检验某溶液中存在S时，首先加入Ba(NO₃)₂溶液，产生白色沉淀，然后加入过量稀硝酸，白色沉淀不溶解，由此得出结论：溶液中一定含有S。

你认为该推理是否严密?试说明理由：　　　　　　　　 。　

6. (改编题)氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。

(1) 硝酸厂常用催化还原法处理尾气：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

已知：2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(g)　　ΔH=-483.6kJ·mol^-1

N₂(g)+2O₂(g)2NO₂(g)　　 ΔH=+67.7kJ·mol^-1

则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是　　　　　 。　

(2) NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是2NH₃(g)+NO(g)+NO₂(g)2N₂(g)+3H₂O(g)　ΔH<0。为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是　　　　　　。　

(3) 利用ClO₂氧化氮氧化物反应过程如下：

NONO₂N₂

反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO₂+H₂ONO₂+HNO₃+HCl，反应Ⅱ的化学方程式是　　　　　　。若有11.2LN₂生成(标准状况)，共消耗ClO₂　　 g。　

(4) 工业废气中含有的NO₂还可用电解法消除。用NO₂为原料可制新型绿色硝化剂N₂O₅。制备方法之一是先将NO₂转化为N₂O₄，然后采用电解法制备N₂O₅，装置如下图所示。

Pt(甲)为　　极，电解池中生成N₂O₅的电极反应式是　　　　　 。　

5. (改编题)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(如下图所示)，大大地提高了资源利用率，减少了环境污染。

请回答下列问题：

(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若不考虑生产过程中物质的任何损失，该产业链中每合成19.2 t甲醇，至少需额外补充H₂　　t。　

(3) 用甲醇空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(如右图)，在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。

①请写出燃料电池中的负极反应式：　　　　　　　。　

②燃料电池正极消耗空气的体积是　　(标准状况，空气中O₂的体积分数以20%计算)。　

4. (2013·天津理综)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

(1) 将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。

若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离　子	K+	Na+	N	S	N	Cl-
浓度/mol·L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为　　，试样的pH=　　。　

(2) 为减少SO₂的排放，常采取的措施有：

①将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H₂(g)+O₂(g)H₂O(g)　　ΔH=-241.8kJ·mol^-1

C(s)+O₂(g)CO(g)　　 ΔH=-110.5kJ·mol^-1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：　　　　　　　　　。　

②洗涤含SO₂的烟气。下列物质可作洗涤剂的是　　　(填字母)。　

a. Ca(OH)₂　　　b. Na₂CO₃　　　c. CaCl₂　　　d. NaHSO₃

(3) 汽车尾气中NO_x和CO的生成及转化：

①已知汽缸中生成NO的反应为N₂(g)+O₂(g)2NO(g)　ΔH>0。

若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，1300℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10^-4mol。计算该温度下的平衡常数K=　　　。　

汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是　　　　　　　　　　　　　。　

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)2C(s)+O₂(g)。

已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：　　　　　　。