第1章《 原子结构与元素性质》强化基础
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．6C的电子排布式1s22s22p2x，违反了泡利不相容原理
B．价电子排布为5s25p2的元素位于第五周期第IIA族，是p区元素
C．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
D．电子排布式(23V)1s22s22p63s23p63d34s2违反了洪特规则
2．下列性质的比较正确的是
A．微粒半径： B．电负性：
C．第一电离能： D．单质的熔点：
3．镓(Ga)元素位于元素周期表第四周期，与铝同主族。以下对镓(Ga)的相关说法正确的是
A．Ga是一种不活泼的金属
B．的碱性比弱
C．Ga单质的还原性比Al单质强
D．的氧化性比强
4．短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大， B、D位于同族，C、A、B价电子数为等差数列，公差为2， A、C的价电子数之和为6，下列说法正确的是
A．B的简单离子结构示意图为：
B．原子半径：D＞C＞A＞B
C．电负性：D＜A＜B
D．第一电离能： B＞D
5．某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是
A．第三周期，第ⅡB族 B．第四周期，第ⅡB族
C．第三周期，第ⅦA族 D．第四周期，第Ⅷ族
6．下列说法正确的是
A．氢光谱所有元素光谱中最简单的光谱之一
B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点
C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱
D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
7．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A．X单质的用途之一是制造光导纤维
B．元素第一电离能的顺序为X
D．该新化合物中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
8．X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径，X元素为( )
A．Al B．P C．Ar D．K
9．为两种元素的原子，的阴离子与的阳离子具有相同的电子层结构，则
A．原子半径： B．电负性：
C．离子半径： D．第一电离：
10．N原子核外能量最高的电子具有不同的
A．电子亚层 B．电子云伸展方向 C．电子云形状 D．自旋方向
11．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，下列说法不正确的是
A．与W生成的气态化合物的热稳定性：Z>Y
B．W与的原子半径：W
D．X、Z、R的电负性：
12．中国国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的科学影像图，发现火星岩石中富含X、Y、Z、W四种元素。已知：X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，X、W为同一主族元素，Y是地球地壳中含量最高的元素，经测定火星岩石中含有物质。下列说法错误的是
A．原子半径：W>Y>X
B．W位于元素周期表第三周期IVA族
C．Y和W形成的化合物能与X的单质在一定条件下反应
D．化合物Z2Y、Z2Y2中阴阳离子个数比均为
13．根据元素周期律比较下列性质，错误的是
A．酸性： HClO4> H2SO4> H2SiO3 B．碱性： KOH
14．将Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可制得净水剂明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Al3+)>r(O2-)
B．电负性大小：x(O)
15．一种有机合成中间体和活性封端剂的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是
A．原子半径： B．相同压强下单质的沸点：
C．最高价含氧酸酸性： D．W与X形成的化合物中只含极性键
二、填空题
16．富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。
17．基态O原子核外未成对电子有_______个。
18．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(3)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是_______
①2p=3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A．①④ B．①③ C．③④ D．②③
19．黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能_______(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
20．按要求填空：
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______。
(2)基态Ti原子的核外电子排布式为_______。
21．A、B、M、D、E为短周期主族元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，B、M同周期，A、D同主族，A为短周期原子半径最小的元素，M原子最外层电子数为次外层的3倍，A、M常温下能形成两种液态化合物A2M和A2M2，E元素的周期数与主族序数相等。请用化学用语回答下列问题：
(1)B元素在周期表中的位置为_________；由A、M、D三种元素组成的化合物中含有的化学键为_________；A2M分子的空间结构为_________；
(2)用电子式表示D2M的形成过程_________
(3)D、E、M形成的简单离子半径从大到小的顺序为_________ (用离子符号表示)
(4)废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解。现改用A2M2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出该反应的离子方程式___________。
(5)元素D的单质在一定条件下，能与A单质化合生成一种化合物DA，DA能与水反应放出氢气，且反应后的溶液呈碱性。若将0.1mol的DA和0.1mol的E单质混合后加入足量的水，充分反应后生成的气体在标准状况下的体积是___________L。
22．，原因是_______。，原因是_______。
23．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图：
(1)16S的电子排布式___________。
(2)26Fe的简化电子排布式___________。
(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：
①该元素处于元素周期表的第___________周期。
②该元素处于元素周期表的第___________族。
③试推测该元素处于元素周期表的___________区。
24．图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
a. b. c.
25．金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。
Ⅰ.目前常见的生产钛的方法是碳氯化法。在1000℃时主要发生反应：，再进一步冶炼得到钛。
(1)碳元素原子核外最外层电子的排布式是_______；能量最高的电子有_______个，其电子云形状为_______。
(2)恒温恒容时，下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的压强保持不变 b.
c.混合气体的密度保持不变 d.和CO物质的量相等
(3)平衡常数表达式K=_______；温度升高，K_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ.一定压强下，在2L的密闭容器中投入0.9mol、2.0mo1C、进行反应，平衡体系中气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
(4)图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成_______气体。但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______。
(5)600℃时5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内=_______。
(6)由冶炼钛有两种方法：
①在900℃用熔融的镁在氩气中还原可得钛：；
②在2000℃左右分解也可得钛：。
你认为相对合理的方法及理由是_______。
参考答案：
1．C
【详解】A．2p能级共有2个电子，应单独占据一个轨道且自旋方向相同。选项中填充在1个轨道中，违背了洪特规则，A错误；
B．价电子排布为5s25p2的元素位于第五周期第IVA族，是p区元素，B错误；
C．一般情况下电子能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知：ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，C正确；
D．电子排布式(23V)1s22s22p63s23p63d34s2符合原子核外电子排布规律，D错误；
故合理选项是C。
2．D
【详解】A．一般情况下，原子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，半径越小，则微粒半径，故A项错误；
B．同一周期从左往右元素的电负性增大，应为，故B项错误；
C．同一周期从左往右元素的电离能增大，但第二主族大于第三主族，第五主族大于第六主族，应为，故C项错误；
D．碱金属元素从上到下单质的熔点依次降低，应为，故D项正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．Al是活泼金属，同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，因此Ga是活泼金属，A错误；
B．同主族元素自上而下元素的金属性逐渐增强，因此金属性Ga＞Al，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则的碱性比强，B错误；
C．金属性Ga＞Al，则Ga单质的还原性比Al单质强，C正确；
D．Ga单质的还原性比Al单质强，则的氧化性比弱，D错误；
答案选C。
4．D
【分析】通过已知，可以推知A为C，B为O，C为Mg，D为S。
【详解】A．B的简单离子结构示意图为：，故A错误；
B．原子半径：C＞D＞A＞B，故B错误；
C．电负性：A＜D＜B，故C错误；
D．第一电离能：B＞D，故D正确；
故选D。
5．D
【详解】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
答案选D。
6．B
【详解】A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，不是之一，故A错误；
B．微观粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；
C．波尔理论具有局限性，只是解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难，故C错误；
D．原子中电子没有固定的轨道，只能在一定范围内高速运动，原子半径是电子运动出现几率最高的区域，故D错误；
故选B。
7．B
【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键， Z能形成1个共价键，则X位于ⅣA族，Z位于ⅦA族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。
【详解】A．由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；
B．由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，元素第一电离能：Si＜P＜Cl，即元素第一电离能：X＜Y＜Z，B正确；
C．由分析可知， Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；
D．根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，D错误；
故选B。
8．D
【详解】由题意可知，X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，则元素X形成的离子中，K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8，与S2－的电子层结构也相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故X的核电荷数应大于S的核电荷数，所给选项中符合要求的元素是K，D项正确；
故选D。
9．B
【分析】元素的阴离子和元素的阳离子具有相同的电子层结构， 离子核外电子数目相等，则元素处于元素的下一周期，为非金属元素，最外层电子数较多，为金属元素，最外层电子数相对较少。
【详解】A．Y元素处于元素的下一周期，为非金属元素， 原子 半径小于同周期与处于同族的元素， 故原子半径， A错误
B．X为非金属元素，为金属元素，故X的电负性高于Y的电负性，B正确；
C．核外电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，Y元素处于X元素的下一周期，的核电荷数更大，故X阴离子半径更大，C错误；
D．X为非金属元素，Y为金属元素， 故X的第一电离能大于Y的第一电离能，D错误；
故选B。
10．B
【分析】N原子核外电子排布为1s22s22p3，N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子。
【详解】A．N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子，这三个电子都在2p亚层，故A不符合题意；
B．三个电子有三个伸展方向分别为px、py、pz，故B符合题意；
C．p轨道电子云形状为纺锤形，故C不符合题意；
D．p轨道三个电子自旋方向相同，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
11．D
【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且半径稍大，说明W的原子序数小于Li，则W为H元素；X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，二者位于VIA族，则X为O，Z为S元素；X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为，X(O)的L层含有6个电子，则Y的M层含有4个电子，为Si元素；R的原子序数大于S，则R为Cl元素，据此分析解答。
【详解】A．元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性S>Si，则与W(H)生成的气态化合物的热稳定性：S>Si，即Z>Y，故A正确；
B．同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：H
D．同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：S
12．A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则Z为Na元素；Y是地球地壳中含量最高的元素，则Y为O元素；化合物Na2WO3中W为+4价，X、W为同一主族元素，则X为C元素，W为Si元素，化合物Z2WY3是Na2SiO3。
【详解】A．同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：Si＞C＞O，A错误；
B．Si的原子序数为14，在元素周期表中位于元素周期表第三周期ⅣA族，B正确；
C．Y、W形成的化合物为二氧化硅，二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳，C正确；
D．Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1：2，D正确；
故答案选A。
13．B
【详解】A．元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致，非金属性：Cl>S>Si，故酸性：HClO4> H2SO4> H2SiO3，A不符合题意；
B．元素的最高价氧化物对应水化物的碱性与其金属性一致，Li、Na、K是同一主族元素，从上往下金属性依次增强，即金属性：K>Na>Li，故碱性：KOH>NaOH>LiOH，B符合题意；
C．元素的简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致，非金属性：O>S>Si，故热稳定性：H2O>H2S>SiH4，C不符合题意；
D．同一周期，从左往右，元素的非金属依次增强，故非金属性：F>O>N，D不符合题意；
故选B。
14．D
【详解】A．和二者的核外电子层结构相同，比较离子半径看原子序数，原子序数越小，离子半径越大，r()>r()，A错误；
B．同主族，由上到下原子半径越大，电负性越小，故x(S)
故本题选D。
15．B
【详解】W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y同主族，结合有机物中各元素的价键X四个价键为C，则Y为Si，Z应该为一个价键，W原子与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数，故W为H，Z为Cl。由信息推知：W、X、Y、Z分别为H、C、Si、Cl。
A．同周期从左到右原子半径减小，Si的原子半径大于Cl的原子半径，选项A错误；
B．相同压强下氢气沸点小于氯气，选项B正确；
C．高氯酸为强酸，碳酸、硅酸为弱酸，且碳酸酸性强于硅酸，选项C错误；
D．W与X形成的化合物为各种烃，烃中可能含非极性键，选项D错误。
答案选B。
16．
【详解】富马酸亚铁(FeC4H2O4)中含元素O、C、H、Fe，金属元素电负性小于非金属元素，Fe的电负性最小，H、C、O电负性随着非金属性增强而变大，故电负性O>C>H>Fe；
故答案为：O>C>H>Fe。
17．2
【详解】基态O原子价层电子轨道表示式：，所以基态O原子核外未成对电子有2个，答案：2。
18．(1)B
(2) b d
(3)小于
(4)B
【解析】（1）
钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的颜色反应，电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，是一种发射光谱，故选B；
（2）
基态Mg原子的核外电子排布为d：，能量最低；电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量，c与基态d相比，3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道，吸收能量，故能量c>d，a与c相比，又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道，故能量a>c，b与a相比，b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道，而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高，故能量b>a，故b的能量最高；综上，能量最低的是b，能量最高的是d；
（3）
Fe3+与Fe2+的核电荷数相同，Fe2+的核外电子总数多，离子半径大，故离子半径：Fe3+小于Fe2+；
（4）
①3p轨道在M层，2p轨道在L层，能层越高，能量越高，故能量3p>2p，①错误；
②2s轨道在L层，4s轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4s>2s，②正确；
③同一能层，相同n而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，故能量4p<4f ，③错误；
④3d轨道在L层，4d轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4d>3d，④正确；
故选B。
19． 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
【详解】由于Zn的核外电子排布式为，Cu的核外电子排布式为，核外电子排布处于全满稳定状态，第一电离能更大，所以。
20．(1)4∶5
(2)
【解析】（1）
基态的价电子排布式为，价电子轨道表示式为，未成对电子数为4；基态的价电子排布式为，价电子轨道表示式为，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4∶5。
（2）
Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为。
21．(1) 第二周期第IVA族 离子键、(极性)共价键 V形(或写角形)
(2)
(3)O2-＞ Na+＞ Al3+
(4)Cu + 2H++ H2O2=Cu2++ 2H2O
(5)5.6
【分析】A为短周期原子半径最小的元素，A为H；M原子最外层电子数为次外层的3倍，则M为O；常温下A、M能形成两种液态化合物A2M和A2M2，该液态化合物分别为H2O和H2O2；A、D同主族，则D为Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，且E的原子序数最大，E应为第三周期第ⅢA族元素，故E为Al元素；A、B、C、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，设B的原子序数为x，则有1+x+8+11+13=39，x=6，所以B为碳元素；结合元素对应的单质、化合物的性质分析解答此题。
(1)
B元素的原子序数为6，K、L层依次排有2、4个电子，则在周期表中的位置为第二周期ⅣA族；A、M、D三种元素组成的化合物为NaOH，钠离子与氢氧根间以离子键结合，氢氧根中氧原子和氢原子以极性共价键结合；H2O分子的空间结构为V形。
(2)
D2M为Na2O，Na2O为离子化合物，用电子式表示其形成过程为：。
(3)
Na+、Al3+、O2-电子层结构相同，质子数越多，离子半径越小，所以离子半径从大到小的顺序为：O2-＞ Na+＞ Al3+。
(4)
双氧水具有强氧化性，在酸性条件下将铜氧化，反应生成硫酸铜和水，离子方程式为：Cu + 2H++ H2O2=Cu2++ 2H2O。
(5)
根据反应NaH+H2O=NaOH+H2↑，0.1molNaH与水反应生成NaOH、H2物质的量都为0.1mol，根据反应2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，0.1molNaOH与0.1molAl恰好完全反应生成0.15molH2，则n(H2)=0.1 mol+0.15 mol=0.25 mol， V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
22． 与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子 同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大
【详解】与同主族，电子层数多，原子半径大，对最外层电子吸引能力弱，易失去电子；同周期第一电离能随着原子序数的递增，总趋势逐渐增大，但当出现最外层能级是全满和半满时比相邻元素的第一电离能都要大，答案：与同主族，电子层数多，原子半径大，易失去电子；同周期，核电荷数依次增加，为全充满稳定结构，第一电离能最大；与相比，B的核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。
23．(1)1s22s22p63s23p4
(2)［Ar］3d64s2
(3) 4 ⅢA p
【解析】（1）
16S核外有16个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4。
（2）
26Fe核外有26个电子，简化电子排布式［Ar］3d64s2。
（3）
①根据电子排布式 [Ar]3d104s24p1，可知该原子核外有4个电子层，该元素处于元素周期表的第4周期。
②根据电子排布式 [Ar]3d104s24p1，可知该原子最外层有3个电子，该元素处于元素周期表的第ⅢA族。
③该原子价电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的p区。
24． a 同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大 b
【详解】C、N、O、F四种元素位于同一周期，同周期元素第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的能级为半充满状态，(第ⅡA族元素的s能级处于全充满状态；第ⅤA族的p能极处于半充满状态，故同周期第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均北相邻主族的大。)因此N的第一电离能较C、O两种元素大，故C、N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为，满足这一规律的图像为图a；
气态基态价阳离子失去1个电子生成气态基态价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同周期原子的第三电离能的总体趋势也是增大的，但由于C原子在失去2个电子之后的能级为全充满状态，因此其再失去1个电子需要的能量稍高，N、O、F在失去2个电子后，2p轨道上电子分别为1个、2个、3个，再失去一个电子所需能量随着核电荷数增加而变大，则满足这一规律的图像为图b；
故答案为：a；同一周期第一电离能的总体趋势是增大的，但由于N的2p能级为半充满状态，因此N的第一电离能较C、O两种元素大；b。
25．(1) 2s22p2 2 纺锤形
(2)ac
(3) 减小
(4) CO2 实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品
(5)0.02
(6)方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高
【详解】（1）碳是6号元素，原子核外最外层电子的排布式是2s22p2，电子离核越远能量越高，C原子中能量最高的能级为2p，有2个电子，其电子云形状为纺锤形。
（2）a．该反应是气体体积增大的吸热反应，反应过程中压强不断增大，当混合气体的压强保持不变时，说明反应达到平衡，故a选；
b．由方程式可知Cl2和TiCl4化学反应速率关系为：，时不能说明正反应速率等于逆反应速率，证明反应达到平衡，故b不选；
c．该反应是固体生成气体的反应，反应过程中气体总质量增大，混合气体的密度增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应达到平衡，故c选；
d．和CO物质的量相等时不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能证明反应达到平衡，故d不选；
故选ac。
（3）反应平衡常数表达式K=，该反应是放热反应，温度升高，K减小。
（4）图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成CO2气体，实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品。
（5）600℃时，的物质的量分数为0.45，Cl2的物质的量分数为0，根据已知条件列出“三段式”：
则有=0，=0.45，解得x=0.9，y=0.2，5分钟后反应达到平衡状态，计算5分钟内=0.02。
（6）方法①相对合理，方法②温度高，能耗大，产物含氯气，处理成本高。
