高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H= -28.5 kJ·(mol-1
(1)已知:C(石墨)+CO2(g)2CO(g) △H=" +" 172.5 kJ·mol-1
則反應(yīng):Fe2O3(S) +3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) △H=        kJ·mol-1
(2)冶煉鐵反應(yīng)  Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5 kJ·mol-1的平衡常數(shù)表達(dá)式K=          ,溫度降低后,K值          .(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)在ToC時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=27,在1L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.
 
Fe2 O3
CO
Fe
CO2
甲容器
1.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
乙容器
1.0 mol
2.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
②下列說(shuō)法正確的是      (填字母)。
a.乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于甲容器
b.甲、乙容器中,CO2的平衡濃度之比為2:3
c.當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
d.當(dāng)容器中氣體密度保持不變時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
(4)鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ),請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題。
①下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕   (填編號(hào))。

②在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖:A電極對(duì)應(yīng)的金屬是     (寫元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是       
③鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因                       。

(1)(2分)489
(2)(2分)(1分);增大(1分)
(3)75%(1分);b,d(2分)
(4)(7分)BD(2分);銅(1分);Cu2++2e?="Cu" (2分)
鋅、鐵、銅金屬活潑性依次減弱。鍍層破損后在潮濕空氣中形成原電池,鍍鋅鐵鐵為正極受到保護(hù),而鍍銅鐵鐵做負(fù)極更容易被腐蝕。(2分)

試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律,要求反應(yīng)的?H與已知兩個(gè)反應(yīng)?H的關(guān)系為:?H = ?H1 +3?H2,代入數(shù)據(jù)可得結(jié)果。
(2)Fe2O3、Fe為固體,所以平衡常數(shù)表達(dá)式只含氣體CO、CO2;該反應(yīng)正反應(yīng)放熱,所以降低溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大。
(3)①設(shè)轉(zhuǎn)化的CO濃度為x,按照三段式帶入數(shù)據(jù):
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
初始濃度:            1.0                    1.0
轉(zhuǎn)化濃度:            x                       x
平衡濃度:           1.0-x                    1.0+ x
帶入平衡常數(shù)表達(dá)式:(1.0+x)3÷(1.0-x)3="27" 得x=0.5,
CO的轉(zhuǎn)化率為:0.5÷1.0×100%=50%
②按照①的計(jì)算方法可求出乙容器中CO轉(zhuǎn)化率為62.5%,故a項(xiàng)錯(cuò)誤;甲容器CO2平衡濃度為1.5mol?L?1, 乙容器CO2平衡濃度為2.25mol?L?1,可得濃度之比為2:3,b項(xiàng)正確;本反應(yīng)氣體系數(shù)不變,所以壓強(qiáng)保持不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,c項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)容器中氣體密度保持不變時(shí),說(shuō)明氣體質(zhì)量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡,d項(xiàng)正確。
(4)B中鐵為原電池的正極,D中鐵為電解池的陰極,可防止鐵棒被腐蝕;銅為鍍層金屬,為陽(yáng)極材料,陰極為Cu2+得電子,鍍層破損后,形成原電池,若鐵為正極可防止腐蝕,若鐵為負(fù)極則加快腐蝕速度。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

分析能量變化示意圖,下列選項(xiàng)正確的是
A.S(s,單斜)+O2(g)=SO2(g)△H ="+297.16" kJ?mol-1
B.S(s,單斜)+O2(g)=SO2(g)△H ="-296.83" kJ?mol-1
C.S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)△H ="-296.83" kJ?mol-1
D.單斜硫比正交硫更穩(wěn)定

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某廢水處理廠處理廢水中NH+的過(guò)程如下:
①NH4+(aq)+ O2(g)=HNO2(aq)+H+(aq)+H2O(1)   ΔH="-b" KJ/mol
②2HNO2(aq)+O2(g)=2NO3-(aq)+2H+   ΔH=-aKJ/mol
下列敘述正確的是(  )
A.將NH4+轉(zhuǎn)化為NO3-的熱化學(xué)方程式可表示為:
NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(1)ΔH=-(b+)KJ/mol
B.在上述兩次轉(zhuǎn)化過(guò)程中,廢水的酸性先增大然后逐漸減弱
C.常溫下,若HNO3溶液中c(H+)="0.1" mol·L-1,則該溶液的pH>1
D.若上述兩次轉(zhuǎn)化完全,不考慮其它雜質(zhì)離子的存在,則:c(NH4+)+c(OH-)=c(NO3-)+c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

近年來(lái),以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進(jìn)了甲醇化學(xué)的發(fā)展。
(1)與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖所示:

由圖可知,合成甲醇的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________。
(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)問(wèn)變化如圖所示:

則下列說(shuō)法正確的是_________________(填字母);
A.3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡
B.0~10min時(shí)用H2表示的反應(yīng)速率為0.225mol·-1·min-1
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%
D.該溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為(mol/L)-2
②在相同溫度、相同容積的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
容器1
容器2
容器3
反應(yīng)物投入量(始態(tài))
1molCO2、3molH2
0.5molCO2、1.5molH2
1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1
c1
c2
c3
平衡時(shí)體系壓強(qiáng)/Pa
p1
p2
p3
 
則下列各量的大小關(guān)系為c1___________c3,p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)近年來(lái),甲醇燃料電池技術(shù)獲得了新的突破,如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時(shí),分別從b、c充入CH3OH、O2,回答下列問(wèn)題:

①?gòu)膁處排出的物質(zhì)是___________,溶液中的質(zhì)子移向電極__________(填“M”或“N”);
②電極M上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
(1)合成氨用的氫氣有多種制取方法:請(qǐng)你寫出用C制備水煤氣的化學(xué)反應(yīng)方程式    。還可以由天然氣或重油制取氫氣:CH4+H2O(g) 高溫催化劑CO+3H2;比較以上兩種方法轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí),C和CH4的質(zhì)量之比是        。
(2)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為                  。
(3)已知反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) △H=akJ/mol。測(cè)得在不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下:

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=     ,a    0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol,則5min后達(dá)到平街時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為   ,生成CO的平均速率v(CO)為    。
②700℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有   (填字母)。
A.縮小反應(yīng)器容積B.增加Fe的物質(zhì)的量
C.升高溫度到900℃D.使用合適的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NOx),其流程如下:

(1)反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2能夠自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH       0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ?mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ?mol-1
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ?mol-1;
反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=          kJ?mol-1。
(3)NO和NH3在Ag2O催化劑表面的反應(yīng)活性隨溫度的變化曲線見(jiàn)圖。

①由圖可以看出,脫硝工藝流程應(yīng)在    (填“有氧”或“無(wú)氧”)條件下進(jìn)行。
②隨著反應(yīng)溫度的進(jìn)一步升高,在有氧的條件下NO的轉(zhuǎn)化率明顯下降的可能原因是                                   。
(4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]還原,寫出尿素與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:                         。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見(jiàn)圖11。該電池在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)為                             。若生成1molY,則理論上需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為       L。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

重晶石(BaSO4)是重要的化工原料,制備氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]的流程如下:

(1)寫出煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。
(2)寫出氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
(3)為檢測(cè)煅燒時(shí)產(chǎn)生的CO,可將煅燒產(chǎn)生的氣體通入PbCl2溶液中,出現(xiàn)黑色沉淀和產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(4)向BaSO4沉淀中加入飽和Na2CO3溶液,充分?jǐn)嚢瑁瑮壢ド蠈忧逡,如此處理多次,可使BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3。發(fā)生的反應(yīng)可表示為:
BaSO4(s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
現(xiàn)有0.20 mol BaSO4,加入1.0L 2.0mol?L-1飽和Na2CO3溶液處理,假設(shè)c(SO42)起始≈0
平衡時(shí),K=4.0x10-2,求反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO4的物質(zhì)的量。(寫出計(jì)算過(guò)程結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(5)試從平衡的角度解釋BaSO4可轉(zhuǎn)化為BaCO3的原因:________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

甲醇是一種常用的燃料,工業(yè)上可以用CO和H2在一定條件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃燒熱△H分別為:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,則CO合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:                     。
(2)在恒容密閉容器中CO與H2發(fā)生反應(yīng)生成甲醇,各物質(zhì)濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(開(kāi)始時(shí)氫氣的濃度曲線和8分鐘后甲醇的濃度曲線未畫出。4分鐘和8分鐘改變的條件不同):   

①下列說(shuō)法正確的是       
A.起始時(shí)n(H2)為1.7mol
B.當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.4分鐘時(shí),改變的條件是升高溫度
D.7分鐘時(shí),v(CO)=v(CH­3OH)
②計(jì)算0~2min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=        
③在3min時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=      (計(jì)算結(jié)果)
④在圖中畫出8~12min之間c(CH3OH)曲線   
(2)2009年,中國(guó)在甲醇燃料電池技術(shù)上獲得突破,組裝了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆,其裝置原理如圖甲。

①該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:                    
②乙池是一鋁制品表面“鈍化”裝置,兩極分別為鋁制品和石墨。
M電極的材料是               ,該鋁制品表面“鈍化”時(shí)的反應(yīng)式為:                       

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)的措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定,也可進(jìn)行理論推算。
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量。寫出上述燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                 。標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L乙硼烷完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是        kJ。
(2)在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,拆開(kāi)化學(xué)鍵需要吸收能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。已知拆開(kāi)1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要消耗436kJ能量,拆開(kāi)1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要消耗496kJ能量,形成水蒸氣中的1mol H-O鍵能夠釋放463kJ能量。試說(shuō)明反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)中的能量變化。

a=     ,b=      。又知1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化成氣態(tài)水吸收44 kJ能量,則氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)的熱化學(xué)方程式為                              。
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。實(shí)驗(yàn)中不能直接測(cè)出由石墨和氫氣生成甲烷反應(yīng)的反應(yīng)熱,但可測(cè)出CH4、石墨和H2燃燒熱分別如下:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O   ΔH1=-890.3 kJ?mol-1
②C(石墨)+O2(g)= CO2(g)   ΔH2= —393.5 kJ?mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)     ΔH3= ─285.8 kJ?mol-1
④C(石墨)+2H2(g)= CH4(g)  ΔH4
試根據(jù)蓋斯定律求出石墨生成甲烷的反應(yīng)熱ΔH4=             。

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