题目内容
(18分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，江西省攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示，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：
⑴电解食盐水时，总反应的离子方程式_____________________________________。
⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：___________________。
⑶已知：①Mg(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1
②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1
则2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH____________________
反应
在Ar气氛中进行的理由是____________________。
⑷在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充H2__________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）。
⑸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____________________________________________。
（6）已知2A2(g)+B2(g)
2C3(g)；△H="-a" kJ/mol（a ＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2，在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L，放出热量b kJ。
①比较a____________b（填＞、＝、＜）
②此反应的平衡常数表达式为________________________；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）
③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
⑴电解食盐水时，总反应的离子方程式_____________________________________。
⑵写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：___________________。
⑶已知：①Mg(s) ＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641 kJ·mol－1
②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770 kJ·mol－1
则2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH____________________
反应
在Ar气氛中进行的理由是____________________。⑷在上述产业链中，合成192 t甲醇理论上需额外补充H2__________t（不考虑生产过程中物质的任何损失）。
⑸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____________________________________________。
（6）已知2A2(g)+B2(g)
2C3(g)；△H="-a" kJ/mol（a ＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2，在500℃时充分反应达平衡后C3的浓度为w mol/L，放出热量b kJ。①比较a____________b（填＞、＝、＜）
②此反应的平衡常数表达式为________________________；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）
③能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
| A．v(C3)=2v(B2) | B．容器内压强保持不变 |
| C．v逆(A2)＝2v正(B2) | D．容器内的密度保持不变 |
⑴2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑；
⑵2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；
⑶－512 kJ?mol－1 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应； ⑷10；
⑸CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O （6）①＞ ②
，减小③b c
2OH－＋H2↑＋Cl2↑；⑵2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；⑶－512 kJ?mol－1 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应； ⑷10；
⑸CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O （6）①＞ ②
，减小③b c（1）惰性电极电解饱和食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠和氯气，所以方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
（2）根据反应物和生成物并依据守恒法可以得出反应的方程式为2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO。
（3）根据盖斯定律可知，①×2－②即得到反应2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)，所以反应热是－641 kJ·mol－1×2＋770 kJ·mol－1＝－512 kJ?mol－1。由于镁或钛都是金属，在高温下易与空气中的O2（或CO2、N2）反应，所以需要在Ar气氛中进行。
（4）192t甲醇是6×106mol，所以需要CO是6×106mol，氢气是12×106mol，。根据（2）中的反应可知，同时需要氯气是7×106mol，则在（1）反应中生成的氢气是7×106mol，所以还需要氢气是5×106mol，质量是10t。
（5）原电池中分解是失去电子的，所以甲醇在负极通入。又因为溶液显碱性，所以负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O。
（6）①因为是可逆反应，所以转化率达不到100％，即a大于b。
②平衡常数是指在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，K＝。由于是放热反应，所以温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。
③在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。速率之比是相应的化学计量数之比，因此A中的关系始终是成立，不正确。由于反应是体积减小的，所以压强也是减小，因此B可以说明。C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，D不正确。答案选BC。
2OH－＋H2↑＋Cl2↑。（2）根据反应物和生成物并依据守恒法可以得出反应的方程式为2FeTiO3＋6C＋7Cl2
2TiCl4＋2FeCl3＋6CO。（3）根据盖斯定律可知，①×2－②即得到反应2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)，所以反应热是－641 kJ·mol－1×2＋770 kJ·mol－1＝－512 kJ?mol－1。由于镁或钛都是金属，在高温下易与空气中的O2（或CO2、N2）反应，所以需要在Ar气氛中进行。
（4）192t甲醇是6×106mol，所以需要CO是6×106mol，氢气是12×106mol，。根据（2）中的反应可知，同时需要氯气是7×106mol，则在（1）反应中生成的氢气是7×106mol，所以还需要氢气是5×106mol，质量是10t。
（5）原电池中分解是失去电子的，所以甲醇在负极通入。又因为溶液显碱性，所以负极反应式为CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O。
（6）①因为是可逆反应，所以转化率达不到100％，即a大于b。
②平衡常数是指在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，K＝
。由于是放热反应，所以温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。③在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。速率之比是相应的化学计量数之比，因此A中的关系始终是成立，不正确。由于反应是体积减小的，所以压强也是减小，因此B可以说明。C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，D不正确。答案选BC。
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