Question

钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属．如图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染．请填写下列空白：
（1）电解食盐水时，总反应的离子方程式

 

．
（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：

 

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

 

．
（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池．该电池中负极上的电极反应式是

 

．
（5）已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ?mol^-1（a＞0），在一有催化剂的固定容积容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃时充分反应达平衡后C₃的浓度为w mol?L^-1，放出热量b kJ．
①比较a

 

b（填＞、=、＜）②若将反应温度升高到700℃，反应的平衡常数将

 

（增大、减小或不变）．

Answer 1

考点：电解原理,反应热和焓变,热化学方程式,化学平衡的影响因素

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据电解饱和食盐水时，Cl^-在阳极放电，H⁺在阴极放电；
（2）可按流程图找出反应物和生成物；
（3）根据盖斯定律，①×2-②可得；
（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，负极上的电极反应式等于电池的总反应式-正极发生的电极方程式；
（5）①反应是可逆反应不能进行彻底，焓变是指完全反应的能量变化；
②反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；

解答： 解：（1）因电解饱和食盐水时，Cl^-在阳极放电，H⁺在阴极放电，所以反应的离子方程式是：2Cl^-+2H₂O 

通电  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O 

通电  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑    
（2）按流程图找出反应物和生成物，方程式为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO，故答案为：2FeTiO₃+6C+7Cl₂=2FeCl₃+2TiCl₄+6CO；
（3）反应2Mg（s）+TiCl₄（s）=2MgCl₂（s）+Ti（s）可看做反应①×2-②得到，根据盖斯定律得△H-641kJ/mol×2-（-770 kJ/mol）=-512kJ?mol^-1
  故答案为：-512 kJ/mol；
（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，正极反应为：3O₂+12H₂O+12e^-=12OH^-，总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，两式相减，负极反应为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O．
（5）①已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ?mol^-1（a＞0），在一有催化剂的固定容积容器中加入2mol A₂和1mol B₂，反应达到平衡状态不能进行彻底，消耗A₂的物质的量小于2mol，在500℃时充分反应达平衡后C₃的浓度为w mol?L^-1，放出热量b kJ，b＜a；
故答案为：＞；
②反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
故答案为：减小；

点评：本题考查了电解原理、原电池原理的分析应用，热化学方程式书写，化学平衡常数影响因素、平衡移动原理是解题关键，将众多的知识融合于工业生产中，考查了学生分析问题解决问题的能力，题目难度中等．