Question

鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．如圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）電解食鹽水時，總反應的離子方程式

 

．
（2）寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學方程式：

 

．
（3）已知：
①Mg（s）+Cl₂（g）=MgCl₂（s）△H=-641kJ?mol^-1
②Ti（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（g）△H=-770kJ?mol^-1
則2Mg（s）+TiCl₄（g）=2MgCl₂（s）+Ti（s）△H=

 

．
（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池．該電池中負極上的電極反應式是

 

．
（5）已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ?mol^-1（a＞0），在一有催化劑的固定容積容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃時充分反應達平衡后C₃的濃度為w mol?L^-1，放出熱量b kJ．
①比較a

 

b（填＞、=、＜）②若將反應溫度升高到700℃，反應的平衡常數(shù)將

 

（增大、減小或不變）．

Answer 1

考點：電解原理,反應熱和焓變,熱化學方程式,化學平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)電解飽和食鹽水時，Cl^-在陽極放電，H⁺在陰極放電；
（2）可按流程圖找出反應物和生成物；
（3）根據(jù)蓋斯定律，①×2-②可得；
（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，負極上的電極反應式等于電池的總反應式-正極發(fā)生的電極方程式；
（5）①反應是可逆反應不能進行徹底，焓變是指完全反應的能量變化；
②反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小；

解答： 解：（1）因電解飽和食鹽水時，Cl^-在陽極放電，H⁺在陰極放電，所以反應的離子方程式是：2Cl^-+2H₂O 

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2Cl^-+2H₂O 

通電  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑    
（2）按流程圖找出反應物和生成物，方程式為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，故答案為：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；
（3）反應2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）可看做反應①×2-②得到，根據(jù)蓋斯定律得△H-641kJ/mol×2-（-770 kJ/mol）=-512kJ?mol^-1
  故答案為：-512 kJ/mol；
（4）以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池，正極反應為：3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，總反應式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，兩式相減，負極反應為：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案為：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．
（5）①已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ?mol^-1（a＞0），在一有催化劑的固定容積容器中加入2mol A₂和1mol B₂，反應達到平衡狀態(tài)不能進行徹底，消耗A₂的物質(zhì)的量小于2mol，在500℃時充分反應達平衡后C₃的濃度為w mol?L^-1，放出熱量b kJ，b＜a；
故答案為：＞；
②反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，
故答案為：減��；

點評：本題考查了電解原理、原電池原理的分析應用，熱化學方程式書寫，化學平衡常數(shù)影響因素、平衡移動原理是解題關鍵，將眾多的知識融合于工業(yè)生產(chǎn)中，考查了學生分析問題解決問題的能力，題目難度中等．