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______。
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-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
⑵2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+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
解析
2010年10月1日下午18时59分57秒,中国探月工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空,准确入轨。月球上有着非常丰富的钛铁矿(主要成分是FeTiO3)资源。已知钛铁矿与氢气在1 000 ℃条件下发生如下反应:FeTiO3+H2Fe+TiO2+H2O,下列有关该反应的说法错误的是( )
A.FeTiO3中Fe显+2价,Ti显+4价 | B.TiO2既不是氧化产物也不是还原产物 |
C.反应中生成1 mol铁将转移3 mol电子 | D.FeTiO3在反应中作氧化剂 |