金屬鈦（Ti）在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領域有著重要用途。目前生產鈦的方法之一是將金紅石（TiO₂）轉化為TiCl₄，再進一步還原得到鈦?；卮鹣铝袉栴}：
（1）TiO₂轉化為TiCl₄有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時反應的熱化學方程式及其平衡常數如下：
（?。┲苯勇然篢iO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（g）+O₂（g）ΔH₁=172kJ?mol^-1，K_p1=1.0×10^-2
（ⅱ）碳氯化：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（g）+2CO（g）ΔH₂=-51kJ?mol^-1，K_p2=1.2×10¹²Pa
①反應2C（s）+O₂（g）═2CO（g）的ΔH為

-223

-223

kJ?mol^-1，K_p=

1.2×10¹⁴

1.2×10¹⁴

Pa。
②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，其原因是

根據吉布斯自由能ΔG=△H-T△S，當△H＞0（放熱），△S＞0（熵增）時，△G＜0，反應能自發(fā)進行，△G＞0時反應不能自發(fā)進行，碳氯化反應中△H＜0，為放熱反應，且反應物2molCl₂（g），生成物中有1molTiCl₄（g）和2molCO氣體，為氣體體積增大的反應（熵增），直接氯化為吸熱反應，所以“碳氯化”的反應趨勢遠大于直接氯化

根據吉布斯自由能ΔG=△H-T△S，當△H＞0（放熱），△S＞0（熵增）時，△G＜0，反應能自發(fā)進行，△G＞0時反應不能自發(fā)進行，碳氯化反應中△H＜0，為放熱反應，且反應物2molCl₂（g），生成物中有1molTiCl₄（g）和2molCO氣體，為氣體體積增大的反應（熵增），直接氯化為吸熱反應，所以“碳氯化”的反應趨勢遠大于直接氯化

。
③對于碳氯化反應：增大壓強，平衡

向左

向左

移動（填“向左”“向右”或“不”）；溫度升高，平衡轉化率

變小

變小

（填“變大”“變小”或“不變”）。
（2）在1.0×10⁵Pa,將TiO₂、C、Cl₂以物質的量比1：2.2：2進行反應。體系中氣體平衡組成比例（物質的量分數）隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。

①反應C（s）+CO₂（g）═2CO（g）的平衡常數K_p（1400℃）=

7.2×10⁵

7.2×10⁵

Pa。
②圖中顯示，在200℃平衡時TiO₂幾乎完全轉化為TiCl₄，但實際生產中反應溫度卻遠高于此溫度，其原因是

加快反應速率，提高生產效率

加快反應速率，提高生產效率

。
（3）TiO₂碳氯化是一個“氣-固-固”反應，有利于TiO₂-C“固-固”接觸的措施是

將固體粉碎后混勻

將固體粉碎后混勻

。