板块三　化学反应原理综合

板块三化学反应原理综合1.(2023·全国甲卷,28)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:(1)已知下列反应的热化学方程式:NO.1

“品”高考考情——考什么?怎么考?精准备考!反应热与化学平衡的综合-307b(3)MO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,图中以CH4示例)。(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线

(填“c”或“d”)。

(ⅲ)MO+与CH2D2反应,氘代甲醇的产量CH2DOD

CHD2OH(填“>”“=”或“<”)。若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇有

种。

Ⅰc<2解析:(3)(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键的形成,所以符合题意的是步骤Ⅰ。(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则此时正反应活化能会增大,根据图示可知,MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c。(ⅲ)MO+与CH2D2反应时,因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则单位时间内产量会下降,实际生产中,在一定时间内氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH;根据反应机理可知,若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH,共2种。2.(2023·全国乙卷,28)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:(1)在N2气氛中,FeSO4·7H2O的脱水热分解过程如图所示:根据上述实验结果,可知x=

,y=

。

41(a+c-2b)32.25增大46.263.(2022·全国乙卷,28)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:170(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是,利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是

,缺点是

。

同时回收氢气解析:(2)克劳斯工艺可以利用反应①所产生的热量,故在能量利用方面具有优势。反应④高温热分解H2S,优点是在回收单质硫的同时,可以回收H2,反应绿色、经济,缺点是高温耗能,对设备要求较高。高温耗能(3)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S)∶n(Ar)=1∶4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为

,平衡常数Kp=

kPa。

50%4.76解析:(3)在1470K、100kPa反应条件下,设硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和4mol,列三段式(4)在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S)∶n(Ar)分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。①n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡转化率

,理由是

。

解析:(4)在1373K、100KPa反应条件下,对于H2S-Ar混合气,由题图可知,热分解反应过程中H2S平衡转化率按曲线a、b、c、d、e的顺序依次升高。①n(H2S)∶n(Ar)越小,表示反应初始硫化氢分压越小,惰性气体分压越大。硫化氢热分解反应为气体分子数增加的反应,故等温等压下加入惰性气体,平衡会向气体分子数增加的方向移动,以达到新的平衡,即H2S平衡转化率会提高。越高等温等压下加入惰性气体,平衡向气体分子数增加的方向移动解析:②n(H2S)∶n(Ar)越小,H2S平衡转化率越高,所以n(H2S)∶n(Ar)=1∶9对应的曲线是d;根据图像可知n(H2S)∶n(Ar)=1∶9、反应进行到0.1s时H2S转化率为24%,在1373K、100kPa反应条件下,设硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和9mol,②n(H2S)∶n(Ar)=1∶9对应图中曲线

,计算其在0～0.1s之间,H2S分压的平均变化率为

kPa·s-1。

d-24.94.(2021·全国乙卷,28)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物,具有强氧化性,可与金属直接反应,也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题:(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体,由于性质相似,Liebig误认为是ICl,从而错过了一种新元素的发现,该元素是

。

溴(或Br)解析:(1)高中阶段常见的红棕色物质有液溴、Fe2O3、NO2(g),故此处所获得的红棕色液体为液溴,所含元素为溴元素。24.8①由图可知,NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH

0(填“大于”或“小于”)。

大于②反应2ICl(g)Cl2(g)+I2(g)的K=

(用Kp1、Kp2表示);该反应的ΔH

0(填“大于”或“小于”),写出推理过程:

。

Kp1·Kp2大于图像斜率可知,由T2到T1,lgKp1与lgKp2的变化量的关系为lgKp2(T1)-lgKp2(T2)>lgKp1(T2)-lgKp1(T1),lgKp1(T1)+lgKp2(T1)>lgKp1(T2)+lgKp2(T2),lg[Kp1(T1)·Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2)·Kp2(T2)],则Kp1(T1)·Kp2(T1)>Kp1(T2)·Kp2(T2),则K(T1)>K(T2),即温度升高,K增大,则ΔH>00.5溶液、电化学与化学平衡的综合1.(2020·全国Ⅱ卷,26)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许

离子通过,氯气的逸出口是

(填标号)。

Na+a解析:(1)结合题图(a)电解装置,可知阴极上水电离出的H+得到电子生成H2,Na+从左侧通过离子膜向阴极移动,即该装置中的离子膜只允许Na+通过;电解时阳极上Cl-失去电子生成Cl2,Cl2在a出口逸出。10-7.5(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为

。

(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,逸出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1molClO2消耗NaClO2的量为

mol;产生“气泡”的化学方程式为

。

1.25(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是

(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为

kg(保留整数)。

203ΔH3=

kJ·mol-1。

89.3解析:(1)根据盖斯定律,由①+②可得反应③的ΔH3=89.3kJ·mol-1。40%3.56×104BD(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是

(填标号)。

A.T1>T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L-1CD解析:(3)温度越高化学反应速率越大,单位时间内反应物浓度减少越多,故T1<T2,故A错误;化学反应一般是先快后慢,图中a点浓度变化大,c点浓度变化小,因此a点反应速率大于c点反应速率,故B错误;a点、b点反应一直在正向进行,故v(正)>v(逆),a点反应物浓度大于b点,故a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,故C正确;b点时环戊二烯浓度由1.5mol·L-1减小到0.6mol·L-1,减少了0.9mol·L-1,因此生成二聚体的浓度为0.45mol·L-1,故D正确。(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2,结构简式为],后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为

,总反应为

。电解制备需要在无水条件下进行,原因为

。

Fe电极水会阻碍中间物Na的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2可知反应平衡常数K(300℃)

K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=

(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是

。

大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低-116(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是

。(写出2种)

解析:(3)若想提高HCl的转化率,应该促使平衡正向移动,该反应为气体体积减小的反应,根据勒夏特列原理,可以增大压强,使平衡正向移动,也可以及时除去产物,减小产物浓度,使平衡正向移动。增加反应体系压强、及时除去产物(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:负极区发生的反应有

(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,需消耗氧气

L(标准状况)。

5.6命题点2023年2022年2021年2020年2019年甲乙甲乙甲乙ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ热化学方程式的书写及反应热的比较与计算√√√√√√√√√√√√化学平衡状态及移动方向的判断√√√有关化学反应速率、转化率及平衡常数的计算√√√√√√√√√√√√速率、平衡图像题的综合分析√√√√√√√√√√√表达说理题的科学思维及答题规范√√√√√√√√电化学(见第一篇区间五)√√√化学反应原理综合题的考查内容包含了热化学、化学反应速率和化学平衡、溶液中的离子平衡、电化学等基本的化学反应原理。试题的情境通常为化工生产中的实际反应,然后对此反应从不同角度进行设问来达到覆盖化学反应原理考查点的目的,各小题之间有一定的独立性。通过对近五年高考试题的分析统计,我们会发现①反应热的计算或比较,②平衡常数的计算,③速率、平衡图像题的综合分析等考查点比较稳定。其中用气体的分压表示平衡体系的组成已成为近五年的固定模式,而对于溶液中的电离、水解、沉淀溶解平衡的考查则渐渐淡出,同时电化学时而进入考查范围。从近些年高考看,2022年、2023年此类题目均未涉及电化学,最近的涉及电化学的此类题目是2020年的全国Ⅱ卷。从命题点轮动角度预测,2024年的高考应该有较大可能在此类题目中出现电化学的考查,而最容易与此类题目产生关联的是燃料电池或电解。NO.2

“拆”大题拆分——这么拆,这么练,各个击破!必备知识热化学方程式的书写及反应热的比较与计算1.反应热的比较分清是ΔH还是热量的比较。热量无正负,只比较数值;ΔH有正负,比较大小注意带符号比较。(1)直接比较法。①吸热反应的ΔH一定比放热反应的大(前者大于0,后者小于0)。②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量比不完全燃烧所放出的热量多。③产物相同时,同种气态物质燃烧放出的热量比等量的固态物质燃烧放出的热量多。反应物相同时,生成同种液态物质放出的热量比生成等量的气态物质放出的热量多。④对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。(2)图示比较法。依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系比较ΔH的大小。(3)盖斯定律法比较。如:,比较ΔH1与ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0(均为放热反应),依据盖斯定律得ΔH1=ΔH2+ΔH3,即|ΔH1|>|ΔH2|,所以ΔH1<ΔH2。2.反应热的三种计算方式(1)利用键能计算:ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物),即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。(2)由ΔH含义计算:ΔH=H(生成物)-H(反应物),这类计算通常会通过图像的方式给出计算所需的数据。(3)由盖斯定律计算:盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。计算方法:①调方向:根据目标方程式反应物、生成物的位置,调整已知方程式的反应方向。满足目标方程式各物质的位置要求,注意方程式方向改变,ΔH符号随之改变,但数值不变。②调化学计量数:把目标方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。③相加:把调整好的方程式相加就得到目标方程式,必要时可化简化学计量数,同时也得到相应方程式的反应热ΔH。3.热化学方程式书写中易出现的错误(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。(2)反应热的符号使用不正确,如放热反应未标出“-”号,从而导致错误。(3)漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。(4)反应热的数值与方程式的化学计量数不对应而造成错误。(5)对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2O(l)而造成错误。素养提能1.(2021·全国甲卷,28节选)二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:-49AΔH1为正值,ΔH2和ΔH为负值,反应①的活化能大于反应②的解析:由盖斯定律可知,反应①+反应②得总反应,则总反应的ΔH=ΔH1+ΔH2=+41kJ·mol-1+(-90kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1。该总反应是放热反应,生成物的总能量比反应物的总能量低,B、D错误;反应①为慢反应,是总反应的决速步骤,则反应①的活化能比反应②的大,A正确,C错误。2.(1)(2020·全国Ⅰ卷,28)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:

。

物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-1560-1411-286ΔH=

kJ·mol-1。

+1373.(2018·全国Ⅱ卷,27节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:该催化重整反应的ΔH=

kJ·mol-1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是

(填标号)。

A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为

mol2·L-2。

247A4.(2023·河北石家庄一模节选)二甲醚是重要的有机合成原料。工业上常用合成气(主要成分为CO、H2)制备二甲醚,其主要反应如下:-90.7(2)已知ΔG=ΔH-TΔS,ΔG随温度变化的三种趋势如图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是

(填字母)。

解析:(2)反应ⅰ为放热的熵减反应,随着温度升高,ΔG会增大,故表示反应ⅰ的线条是c。c5.(2023·四川自贡二诊节选)CO2的转化和利用是实现“碳中和”的有效途径。其中CO2转换为CH3OH被认为是最可能利用的路径,该路径涉及反应如下:请回答下列问题:(1)若已知H2和CO的燃烧热,计算反应Ⅱ的ΔH2,还需要的一个只与水有关的物理量为

。

(2)在催化剂条件下,反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。H2O*1.406.(2023·江西南昌一模节选)近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。利用烯烃催化制取甲醇,制取过程中发生如下反应:根据图判断:ΔH2=

(用含ΔH1和ΔH3的计算式表示),反应Ⅲ的ΔHθ=

kJ/mol。

-100必备知识化学平衡状态及移动方向的判断1.影响反应速率的因素(1)内因。在相同条件下,不同的化学反应会有不同的速率,这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。(2)外因。浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等。注意:①压强(p)对速率影响的实质是改变了浓度,若压强改变但不改变浓度则不影响速率。②“惰性气体”对反应速率的影响。③温度过高催化剂会失去活性,所以有催化剂的反应温度升高速率不一定增大。(3)催化剂的催化原理与活化能。①催化剂的催化原理主要是改变反应的路径,生成多种中间产物,催化反应往往由多步基元反应组成,其中活化能最大的基元反应,反应速率最小,决定整个反应的反应速率。②催化历程总体上可分为吸附—反应—脱附三个阶段,每个阶段可能包含多步反应。首先,反应物分子被吸附在催化剂表面,催化剂与反应物分子反应生成中间产物,然后,这些中间产物继续反应或脱离催化剂表面生成最终产物。③由于在整个化学反应中催化剂经历了反应又生成的变化,所以催化剂在整个反应前后化学组成没有发生变化,但是催化剂的物理状态可能会发生变化(块状、颗粒变为粉末)。2.影响化学平衡的因素(1)化学平衡移动的判断。注意:①压强的影响的实质是浓度的影响,所以只有当“改变”造成浓度改变时,平衡才有可能移动。②化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“抵消”外界条件的改变。也就是说,新平衡建立后该物理量介于改变前后的值之间。如将体系温度从50℃升高到80℃,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新平衡状态时,体系温度:50℃<T<80℃。(2)“惰性气体(对反应无关的气体)”对化学平衡的影响。①恒温、恒容时:充入惰性气体,体系的总压强增大,但各反应成分的浓度不变,即各反应气体的分压不变,平衡不移动。②恒温、恒压时:充入惰性气体,容器容积增大,各反应气体的浓度减小,相当于减压,化学平衡向着气体体积增大的方向移动。3.化学平衡状态的判定(1)直接判定:v正=v逆(实质)。(2)间接判定。某物理量随着化学反应的进行发生变化,我们称之为变量,当该物理量不再变化时反应达到平衡,即“变量不变,达平衡”。4.分析化学平衡移动的特殊方法(1)在分析化学平衡移动前后,体系颜色、压强、浓度等的变化时,我们可以把整个过程分为两个阶段:第一阶段只考虑物理过程(如减小容器容积),然后确定颜色、压强、浓度等的变化;第二阶段再考虑平衡的移动,在上面判断的基础上考虑相关因素的变化。(2)虚拟过程法判断化学平衡移动:在判断化学平衡移动时,如果不好直接得出结论,可用构造虚拟过程的方法,比如在一定温度下,向2molSO2和1molO2在容器甲中建立的平衡体系中,再加入2molSO2和1molO2的混合气体,可假定在另一个相同容积的容器乙中先建立平衡,此时这两个平衡体系完全一致,然后把乙中气体压入容器甲,甲中各物质的物质的量瞬间增倍,随后平衡右移。5.等效平衡(1)等效平衡的概念。在一定条件下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。(2)等效平衡的判定。①恒温、恒容条件。a.反应前后气体分子数改变的可逆反应:对于几种不同的起始状态,如果通过化学方程式的化学计量数转换为反应同一侧(“一边倒”换算),与原平衡完全相同,则达平衡后与原平衡等效。b.反应前后气体分子数不变的可逆反应:对于几种不同的起始状态,通过化学方程式的化学计量数转换为反应同一侧,只要各物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。②恒温、恒压条件。不管反应前后气体分子数是否改变,对于几种不同的起始状态,通过化学方程式的化学计量数转换为反应同一侧,只要各物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。素养提能升高温度减小压强(增大体积)(2)(2020·全国Ⅲ卷,28)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比(C2H4)∶n(H2O)=

。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)

(填“变大”“变小”或“不变”)。

1∶4变大2.(2019·全国Ⅰ卷,28节选)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO

H2(填“大于”或“小于”)。

大于(2)721℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为

(填标号)。

A.<0.25

B.0.25

C.0.25～0.50D.0.50

E.>0.50C3.(2023·四川绵阳二诊)二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径,利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是CO2和H2先合成甲醇,再由甲醇脱水制备二甲醚。合成二甲醚的关键是合成甲醇:(1)恒容绝热容器中,一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是

(填字母)。

A.3v正(H2)=v逆(CH3OH)B.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1C.气体的密度保持不变D.容器内气体的温度保持不变D解析:(1)根据热化学方程式,v正(H2)=3v正(CH3OH),则甲醇正、逆反应速率不同,反应未达到平衡,A错误;n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1,这与初始的投料比及反应进行程度有关,无法说明反应达到平衡,B错误;在恒容容器中,气体的质量和体积始终不变,则气体密度始终不变,无法说明反应达到平衡,C错误;该反应正反应为放热反应,在恒容、绝热容器中气体温度保持不变,说明正、逆反应速率相同,反应达到平衡,D正确。(2)合成甲醇时存在逆水汽变换:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH>0,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,保持压强为5MPa下达到平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示,图中

(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数,CO2的转化率在270℃之后随温度升高而增大的原因是

。

a温度高于270℃,反应Ⅰ平衡逆向移动,而反应Ⅱ平衡正向移动且程度更大,所以CO2转化率增大解析:(2)反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随着温度升高,反应Ⅰ化学平衡逆向移动,反应Ⅱ化学平衡正向移动,则CO在含碳产物中物质的量分数随温度的升高而增大,甲醇在含碳产物中物质的量分数随温度的升高而减小,故代表甲醇在含碳产物中物质的量分数的曲线是a。温度高于270℃,反应Ⅰ平衡逆向移动,而反应Ⅱ平衡正向移动且程度更大,所以CO2转化率增大。(1)生产中,欲既提高CO的转化率,又增大反应速率,可采取的一项措施是

。

提高H2O(g)的浓度解析:(1)题给反应为气体体积不变的放热反应,生产中可增大反应物水蒸气的浓度,使平衡向正反应方向移动,既提高一氧化碳的转化率,又增大反应速率。(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量CaO可以增大H2的体积分数,从化学平衡的角度解释原因:

。

解析:(2)其他条件不变,在体系中投入一定量氧化钙,氧化钙与生成物二氧化碳反应生成碳酸钙,生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,氢气的体积分数增大。CaO可以和生成物CO2反应,降低生成物的浓度,使平衡正向移动CD图中纵坐标为物质

的转化率,若T1<T2,则该反应为

(填“吸热”或“放热”)反应。

I-放热解析:(2)增大c(Fe3+),I-的转化率增大,所以图中纵坐标为I-的转化率;若T1<T2,根据题图所示,升高温度,转化率降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应。必备知识有关化学反应速率、转化率及平衡常数的计算1.化学反应速率的计算与比较(1)化学反应速率的计算。(2)化学反应速率的比较(注意把速率的单位换算成相同单位)。①用不同物质表示的化学反应速率要通过化学计量数转化为同一物质后再作比较。②通过反应条件比较大小,高温、高压、增大浓度、使用催化剂时化学反应速率都要增大。③对于有催化剂存在的多步反应,活化能小的反应的化学反应速率大于活化能大的反应的化学反应速率。2.转化率、平衡常数的计算②化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。③平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关。正、逆反应平衡常数互为倒数;化学计量数变为n倍,K变为Kn。(3)压强平衡常数Kp。①Kp仅适用于气相发生的反应。②在气相的化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度计算得到的平衡常数就是压强平衡常数。④各组分分压=总压×各组分物质的量分数。3.基元反应与化学反应速率常数(1)基元反应。①基元反应是指在反应中,反应物粒子一步直接转化为产物的反应。②绝大多数的反应不是基元反应,需要经历若干个基元反应才能完成。(2)化学反应速率常数。(3)速率常数k正、k逆与化学平衡常数K的关系。4.熟练运用“三段式”法进行平衡的相关计算5.化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的方向。通过与浓度商的大小比较,判断反应进行的方向。若Qc<K,v(正)>v(逆),反应向正反应方向进行。若Qc=K,v(正)=v(逆),反应处于平衡状态。若Qc>K,v(正)<v(逆),反应向逆反应方向进行。(2)判断反应的热效应。升高温度,K增大,则正反应为吸热反应;升高温度,K减小,则正反应为放热反应。素养提能①343K时反应的平衡转化率α=

%。平衡常数K343K=

(保留2位小数)。

220.02②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是

;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有

、

。

及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)解析:②在343K时,要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是及时移去产物,使平衡向右移动;要缩短反应达到平衡的时间,需加快化学反应速率,可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。大于1.3①将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为α,则SO3压强为

,平衡常数Kp=

(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t<tm时,v逐渐提高;t>tm后,v逐渐下降。原因是

。

升高温度,k增大使v逐渐提高,但α降低使v逐渐下降。t<tm时,k增大对v的提高大于α引起的降低;t>tm后,k增大对v的提高小于α引起的降低解析:②升高温度,反应速率常数k增大,反应速率v提高,但α降低使反应速率v逐渐下降。t<tm时,k增大对v的提高大于α引起的降低;t>tm后,k增大对v的提高小于α引起的降低。①容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=

(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(ⅰ)设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=

r1。

(ⅱ)对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是

。

A.增加甲烷浓度,r增大B.增加H2浓度,r增大C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度,k减小(1-α)AD(1)用CO2来表示5min内的化学反应速率v(CO2)=

。

0.002mol/(L·min)(2)其他条件相同时,若只改变某一条件,曲线由Ⅰ变化为Ⅱ,则改变的条件是

。

加入合适的催化剂解析:(2)从题图中可知,曲线Ⅱ反应速率比曲线Ⅰ大,而且达到平衡时压强不变说明平衡时各气体的物质的量与原平衡时相同,说明平衡未发生移动,则改变的条件为加入合适的催化剂。4.44×10-11在t℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:反应20min达到平衡,试求0～20min内氨的平均反应速率v(NH3)=

MPa·min-1,该反应的Kp=

(MPa-2)(保留两位小数)。(Kp为以分压表示的平衡常数)

0.0050.235.(2023·河北石家庄一模节选)二甲醚是重要的有机合成原料,工业上常用合成气(主要成分为CO、H2)制备二甲醚,其主要反应如下:(1)一定温度下,在体积为2L的密闭容器中充入4molCO(g)和8molH2(g)制备二甲醚,4min时达到平衡,平衡时CO(g)的转化率为80%,c(H2)=1.4mol/L,且c(CH3OH)=2c(CH3OCH3)。①0～4min内,v(CO)=

mol/(L·min)。

0.4②反应ⅲ的平衡常数Kc=

(保留三位有效数字)。

4.67(2)实际工业生产中,需要在260℃、压强恒为4.0MPa的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入0.01molCO(g)和0.02molH2(g),为确保反应的连续性,需向反应釜中以n(CO)∶n(H2)=1∶2、进气流量0.03mol/min持续通入原料,同时控制出气流量。①需控制出气流量小于进气流量的原因为

。

反应釜要求压强恒定,而反应ⅰ为气体分子数减少的反应解析:(2)①反应釜要求压强恒定,而反应ⅰ为气体分子数减少的反应,会导致压强减小,故需控制出气流量小于进气流量。②已知出气流量为0.02mol/min,单位时间内CO(g)的转化率为60%,则流出气体中CO2(g)的百分含量为

。

5%回答下列问题:(1)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度的变化如图所示。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是

,使用的合适温度为

。

Ni-CeO2320℃解析:(1)由题图可知使用Ni-CeO2催化剂时二氧化碳的转化率比使用Ni催化剂时要高,同时使用Ni-CeO2催化剂时甲烷的选择性也高于使用Ni催化剂时,因此应用Ni-CeO2作催化剂,温度应选320℃。(2)在某温度下,向恒容容器中充入7molCO2和12molH2,初始压强为19kPa,反应经10min达到平衡,此时p(H2O)=5kPa,p(CO)=4kPa,则总反应的v(H2)=

kPa/min。试计算该温度下反应①的Kp1=

(用平衡分压代替平衡浓度);在该平衡体系,若保持温度不变压缩容器的体积,CH4的物质的量

(填“增加”“减少”或“不变”),反应①的平衡将

(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

0.6增加正向(3)为研究反应过程的热效应,一定温度范围内对上述反应的平衡常数Kp进行计算,得lgKp～T的线性关系如图所示。则T1温度下Kp1=

,从图像分析反应①的ΔH1

(填“>”“<”或“=”)0。

1>必备知识速率、平衡图像题的综合分析1.高考中速率、平衡图像题的特点(1)近四年高考试题速率、平衡图像的呈现。高考试题化学反应图像纵、横坐标设问点涉及知识点2023年全国甲卷MO++CH4

M++CH3OHx与时间的关系图像的识别;转化率的计算速率的影响因素

(2)化学平衡相关图像题目的特点。①把可逆化学反应的特点通过图像展示给考生,要求考生通过对图像的解读获取反应相关信息来解答问题。②图像从2019年的速率图像过渡为近四年的平衡图像,涉及的化学反应主要是容器中气体间的反应。③图像的横坐标基本是温度、时间、压强;纵坐标多为平衡气体分压(各组分物质的量分数×总压)、浓度、反应物的平衡转化率等。2021年开始变化较大,纵坐标引入压强平衡常数的对数,横坐标把温度转变为温度的倒数。同时开始出现多坐标轴,实际是把两个图像呈现在一幅图中,需要分清曲线对应的坐标轴。这些创新会成为以后平衡图像试题的一个方向。④从上面的总结中可以看出,平衡图像类题目解答所用的理论依据基本都是条件对化学反应速率、化学平衡的影响。2.化学反应速率、平衡图像的解答方法(1)图像信息的获取。①看轴:弄清纵、横坐标的物理含义。②看面:分析多条曲线的差异(不同温度、不同压强)与相互关系。③看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义;把线的变化趋势解读为可逆反应的特点(ΔH、反应前后气体的变化)。④看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等;这些特殊点的数值是相关计算的依据。(2)图像信息的应用。①在准确解读图像信息的基础上,对试题信息进行加工处理。②找准切入口,用好图像信息。a.从曲线的变化趋势着手。通过温度、压强对可逆反应平衡影响的特点,确定化学反应的ΔH以及反应前后气体分子数的变化。b.从点入手。尤其是给出坐标数值的点(包括坐标轴上的起点),这些都是进行平衡相关计算(转化率、平衡常数、反应速率等)的数据信息来源。c.分清直线(水平段居多)、曲线变化(上升、下降、平缓、转折等)代表的化学含义,同时对走势有转折变化的曲线,要分段分析,找出各段曲线的变化趋势及其含义,每一段可能发生了不同的反应。素养提能-49解析:(1)①由盖斯定律可知,反应a+反应b得总反应,则总反应的ΔH=ΔH1+ΔH2=+41kJ·mol-1+(-90kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1。②合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～t如图所示。图中对应等压过程的曲线是

,判断的理由是

;

当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=

,反应条件可能为

或

。

b总反应ΔH<0,升高温度时平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量分数变小33.3%

5×105Pa,210℃9×105Pa,250℃由图可知,NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH

0(填“大于”或“小于”)。

大于0.975该反应气体分子数减少,增大压强,α提高。5.0MPa>2.5MPa=p2,所以p1=5.0MPa温度、压强和反应物的起始浓度(组成)解析:(1)由题给反应式知,该反应为气体分子数减少的反应,其他条件一定时,增大压强,SO2平衡转化率增大,故p1=5.0MPa。结合题图知5.0MPa、550℃时对应的SO2平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素有温度、压强、反应物的起始浓度等。(2)(2020·全国Ⅲ卷,28)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是

、

。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH

0(填“大于”或“小于”)。根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=

(MPa)-3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

dc小于3.(2023·河北衡水模拟)1,6-己二醇是一种重要的化工原料,与乙二醇相比,用1,6-己二醇为原料制备的聚酯具有更为优异的柔韧性和抗腐蚀性。工业上利用己二酸二甲酯加氢制备1,6-己二醇,该反应的化学方程式为科研小组在高压反应釜中进行催化加氢反应,对己二酸二甲酯制备1,6-己二醇的工艺条件进行了研究。图甲和图乙为此反应在相同时间内,反应压力、反应温度与反应物的转化率和1,6-己二醇选择性的变化关系。(1)由图可知,在压强为27MPa时,己二酸二甲酯制备1,6-己二醇应选择的合适温度为

;选择此温度的理由是

;当260℃时,转化率随着压强增大而不断增大的原因是

。

290℃290℃时反应物的转化率较高,且此温度下的产物选择性较高相同温度时增大压强,反应速率增大,且增大压强有利于平衡正向移动,使反应物转化率增大解析:(1)由题图可知,在27MPa下,290℃时己二酸二甲酯的转化率和1,6-己二醇的选择性均高于280℃,因此温度选择290℃;相同温度时增大压强,反应速率增大,且增大压强有利于平衡正向移动,使反应物转化率增大。(2)图丙为反应时间与加氢反应时反应物的转化率和选择性的关系。综合考虑,反应时间控制在5h左右较为合适。此时1,6-己二醇的产率为

(保留两位小数)。

50.05%解析:(2)反应时间控制在5h时,1,6-己二醇的产率为92%×54.4%≈50.05%。4.(2023·河南郑州一模)短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯(C3H6)和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:(1)丙烯可由丙烷脱氢制取。已知丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图所示,其中反应1为主反应,反应2为副反应。根据图和以上数据可知,若温度升高,副反应要比主反应更容易发生,其主要原因是

,

主反应的焓变ΔH1=

。

副反应的活化能低于主反应的活化能+124.3kJ/mol解析:(1)由题图可知,副反应的活化能低于主反应的活化能,所以升高温度,副反应要比主反应更容易发生;由盖斯定律可知,反应2-反应3得到反应1,则主反应的焓变ΔH1=+81.3kJ/mol-(-43.0kJ/mol)=+124.3kJ/mol。①结合图示,在1100℃下y点时v正

(填“>”“<”或“=”)v逆。

>解析:(2)①1100℃时y点反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率。②若在1100℃下x点时已达到平衡状态,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=

(已知:气体分压p分=气体总压p总×气体的物质的量分数)。(1)原料CO2可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取,写出一种常见的可作CO2捕捉剂的廉价试剂:

。

Na2CO3溶液(或氨水或石灰乳)①若5min时到达c点,则0～5min时的平均反应速率v(H2)=

mol/(L·min)。

0.18②Kp(b)=

(写计算表达式)。

③c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使两者分压均增大0.05kPa,H2的转化率

(填“增大”“不变”或“减小”)。

增大(4)在恒温、恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是

(填字母)。

A.若反应②正向为自发反应,需满足ΔH2<0B.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应②体系已经达到平衡C.增大O2的浓度,HCHO(g)的平衡物质的量分数一定增大D.反应②体系存在v正(H2O2)=v正(CH3OH)CD反应②极性介质使反应①的活化能降低必备知识表达说理题的科学思维及答题规范1.化学反应原理科学思维原理类说理题主要考查变化观念与平衡思想。(1)变化观念。化学研究对象是化学变化,化学变化是极其复杂的一种变化,所有变化都是有条件的,条件不同变化就可能不同。比如常温下浓硫酸会导致铁、铝钝化使反应瞬间停止,而如果改成加热条件则不会产生钝化。影响一个反应的条件分内部因素(内因)及外部因素(外因)。内部因素主要是反应物的分子、原子、离子水平的结构不同导致其变化快慢不同或变化的方向不同(生成物不同)。外部因素主要是温度、浓度、压强、催化剂、颗粒大小、各种波以及搅拌、滴加顺序等因素,这些外部因素同样会造成变化快慢或结果不同。实际上外部条件的变化可以看作是影响了内部因素。比如升温很多反应加速,是因为温度升高导致粒子运动加速或破坏部分化学键导致分子或原子变为自由基等其他活化中间体。同时注意物理变化也是有条件的,也会随着外界条件改变而向不同方向发展。比如水降温变为冰,冰受热化为水等。(2)平衡思想。几乎所有变化(包括物理变化)都是“可逆的”,如大家熟悉的可逆反应的化学平衡、弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡及沉淀溶解平衡。其实还有很多变化都是存在平衡的。比如原电池中的双电层理论的电子—离子沉积平衡、配位平衡、气体—液体的相平衡、异构化平衡、萃取过程存在的萃取平衡、吸附过程的吸附平衡等等。对于这些平衡,本质上都是相同的,那就是在一定外部条件下一个系统处于一种宏观不变而微观变化的动态平衡。各种平衡不变的是宏观的统计角度,变的是微观的粒子角度。2.化学反应原理答题规范性此类题目答题一般思路是①先分析反应具备的特点:a.反应吸放热情况;b.物质状态及气体化学计量数变化情况;c.反应条件恒容、恒压、恒温情况。②结合反应特点分析平衡移动、反应速率、平衡转化率所受影响:根据生产条件的要求分析温度、压强、投料比、催化剂等因素对速率及平衡的影响。③综合分析速率、平衡影响:工业生产需要综合考虑速率、平衡,此类题经常会提供图表或图像数据,需要仔细分析这些数据找出生产最优条件。3.答题模板既然是原理题,所以要求答题要“言之有理”,还要“有理有据”。答题模板为因为温度(压强、催化剂活性或选择性等因素)导致速率增大或减小(或平衡右移、左移,或平衡转化率增大、减小),所以有××结果或××结论。[特别提醒]此类题要特别注意转化率有两类,一是平衡转化率,二是非平衡转化率(也叫时空转化率)。前者与速率无关,后者与速率相关。素养提能在容积为2L的刚性容器中,投入1mol气态CH3OH,在一定催化剂作用下,反应时间5min时,分别测得甲醇转化率和甲醛的选择性与温度的关系如图所示(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)。600℃以后,甲醛的选择性下降的可能原因为

。

温度升高,催化剂对甲醇脱氢的主要反应的催化活性降低,反应速率减小(或温度升高,催化剂对甲醇脱氢的副反应的催化活性升高,反应速率增大)2.(2023·四川凉山二诊)NOx会危害人体健康,破坏环境,对其进行无害处理研究一直是科技界关注的重点。请回答以下问题。选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中的一项处理工艺。已知在催化剂的作用下,有如下反应发生:(1)氨催化氧化时会发生①、②两个竞争反应。为研究某催化剂的效果,在1L恒容密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得反应达到平衡时有关物质的量关系如图a所示。①根据以上信息,其他条件不变时,下列措施中可以提高NH3转化为N2的平衡转化率的是

(填字母)。

A.升高反应温度B.降低反应温度C.增大NH3和O2的初始投料比D.及时分离出H2OBD解析:(1)①反应②是放热反应,降低温度,可提高NH3转化为N2的平衡转化率,故A错误,B正确;增大NH3和O2的初始投料比,提高O2的转化率,NH3的转化率降低,故C错误;将反应生成的H2O(g)及时移出,降低生成物的浓度,平衡正向移动,可提高NH3转化为N2的平衡转化率,故D正确。②520～840℃时体系中NO含量迅速增加的原因是

。

解析:②520～840℃时催化剂大幅度提高了NO在产物中的比率。520～840℃时催化剂大幅度提高了NO在产物中的比率①决定NO氧化反应速率的步骤是

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

解析:(2)①根据反应过程能量变化示意图可知,反应Ⅰ的活化能较低,速率较大;反应Ⅱ的活化能较高,速率较小。决定NO氧化反应速率的步骤是反应Ⅱ。Ⅱ②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其他条件不变,在温度为T1和T2(T2>T1)下,测得c(NO)随时间t的变化曲线如图c,转化相同量的NO,在温度

(填“T1”或“T2”)下消耗的时间较长,结合图b分析其原因:

。

T2

反应Ⅰ放热,温度升高,平衡逆向移动,c(N2O2)减小;c(N2O2)减小对反应Ⅱ速率的影响大于温度升高对反应Ⅱ速率的影响解析:②由题图c可知,当转化相同量的NO时,温度为T2时消耗的时间更长。由题图b可知,反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应,但反应Ⅰ的活化能较低,外界条件变化后能迅速达到平衡,温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,c(N2O2)减小;而反应Ⅱ活化能较高,反应速率小,c(N2O2)减小对反应Ⅱ速率的影响大于温度升高对反应Ⅱ速率的影响。(1)其他条件一定时,不同压强下,CO2的转化率和CH4的产率如图所示。则CO2甲烷化应该选择的压强约为

MPa;CH4的产率小于CO2的转化率的原因是

。

0.1

有其他含碳的副产物生成解析:(1)如题图所示,随着压强增大,CO2的转化率变化不大,CH4的产率逐渐减小,故CO2甲烷化应该选择的压强约为0.1MPa;CH4的产率小于CO2的转化率的原因是有其他含碳的副产物生成。①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是

。

p3>p2>p1②压强为p1时,随着温度升高,CO2的平衡转化率先减小后增大。解释温度高于600℃之后,随着温度升高CO2转化率增大的原因是

。

温度超过600℃时,副反应进行程度较大,副反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO2的转化率增大解析:②压强为p1时,温度低于600℃时,主反应进行程度大,主反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO2的转化率减小,温度超过600℃时,副反应进行程度较大,副反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO2的转化率增大。NO.3

“组”题点组合——考什么,练什么,整体突破!反应热与化学平衡的综合1.(2022·全国甲卷,28)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:[审题指导]①根据热化学方程式叠加法计算ΔH和平衡常数基本规则:a.热化学方程式叠加,ΔH相加;b.热化学方程式叠加,平衡常数相乘;c.热化学方程式颠倒,ΔH变为相反数;d.热化学方程式颠倒,平衡常数变为倒数。-2231.2×1014②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是

。

解析:②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,原因是C与O2反应生成CO的平衡常数很大,推动TiO2直接氯化反应平衡向生成TiCl4方向移动。C与O2反应生成CO的平衡常数很大,推动TiO2直接氯化反