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)    ΔH =" a" kJ  mol－1
（1）已知： ①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)   ΔH1 =" +" 489.0 kJ  mol－1 
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g)           ΔH2 =" +" 172.5 kJ  mol－1
則a =     kJ  mol－1。
（2）冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K =     ，溫度升高后，K值     （填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）在T℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L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)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

 
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
 
① 甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為     。
② 下列說法正確的是     （填字母）。
a．若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
b．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2∶3
d．增加Fe2O3可以提高CO的轉(zhuǎn)化率
（4）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕。下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液。
①在a-c裝置中，能保護(hù)鐵的是     （填字母）。
②若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)是     （填名稱）。

（1）a=" -28.5" kJ  mol－1  (2分)
（2）K =            (1分)     減小 (1分)
（3）①60 %  (2分)         ②ac  (2分)
（4）①bc   (2分)   ②鋅   (答案合理即給分)   (2分)

解析試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，a=?H1-3?H2=" -28.5" kJ  mol－1 
（2）因?yàn)橹挥蠧O、CO2為氣體，所以（2）K =
因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，所以溫度升高后，平衡逆向移動(dòng)，K值減小。
（3）①設(shè)甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為a，根據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算
Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g)
起始濃度（mol?L?1）         0.5                0.5
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L?1）         0.5a              0.5a
平衡濃度（mol?L?1）        0.5-0.5a            0.5+0.5a
K=（0.5+0.5a）3 ÷（ 0.5-0.5a）3=64，可得a=60%
② a、反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，體積不變，若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；b、乙容器中一氧化碳增加，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后體積不變，甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率等于乙的轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤；c、甲容器中平衡一氧化碳物質(zhì)的量為0.4mol；乙容器中結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算得到消耗一氧化碳為1.4mol，平衡物質(zhì)的量為0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡濃度之比為0.4+0.6=2：3，正確；d、固體量增加不影響化學(xué)平衡，增加Fe2O3不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，錯(cuò)誤。
（4）①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護(hù)，bc可以保護(hù)鐵，故答案為：bc。
②裝置為原電池，若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅。
考點(diǎn)：本題考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用、平衡常數(shù)計(jì)算應(yīng)用、化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算方法、原電池原理的分析判斷。

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： 題型：填空題

在10 L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t/℃
 		700
 		800
 		830
 		1 000
 		1 200
 
K
 		0.6
 		0.9
 		1.0
 		1.7
 		2.6
 
 
請(qǐng)回答：
（1）該反應(yīng)為           （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K ＝                        。
（3）能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是               （填字母）。
a．υ正（CO2）＝υ正（H2）          b．υ逆（CO）＝υ逆（H2O）
c．υ逆（H2）＝υ逆（H2O）          d．υ正（H2）＝υ逆（H2）
（4）某溫度下，將CO2和H2各0.10 mol充入該容器中，達(dá)到平衡后，測(cè)得 c（CO）="0.0080" mol·L-1，則CO2的轉(zhuǎn)化率為             。
（5）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），試判斷此時(shí)的溫度為          ℃。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

固定和利用CO2能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO來(lái)生產(chǎn)甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  △H ＝ －49.0 kJ·mol－1，
某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示（實(shí)線）。

（1）a點(diǎn)正反應(yīng)速率_______（填大于、等于或小于）逆反應(yīng)速率。
（2）下列時(shí)間段平均反應(yīng)速率最大的是__________。

A．0～1minB．1～3minC．3～8minD．8～11min
（3）求平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率            和該條件下的平衡常數(shù)K             。
（4）僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是                 ，曲線II對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是              。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑，其研究來(lái)自正確的理論指導(dǎo)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下：

溫 度（℃）
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
 
（1）①寫出工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式_________________________________________。
②由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，理由是_____________________________________。
③理論上，為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是。（填序號(hào)）
a．增大壓強(qiáng)              b．使用合適的催化劑
c．升高溫度              d．及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3
（2）原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g) 獲取，已知該反應(yīng)中，當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí)，溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示：

①圖中，兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是：P1________P2（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②該反應(yīng)為_____________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。
（3）原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2(g) 獲取。
①T ℃時(shí)，向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO，反應(yīng)達(dá)平衡后，測(cè)得CO的濃度為0.08 mol·L-1，則平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為______，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_________。
②保持溫度仍為T ℃，改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比，充入容器進(jìn)行反應(yīng)，下列描述能夠說明體系處于平衡狀態(tài)的是_____________（填序號(hào)）。
a．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
b．混合氣體的密度不隨時(shí)間改變
c．單位時(shí)間內(nèi)生成a mol CO2的同時(shí)消耗a mol H2
d．混合氣中n(CO) : n(H2O) : n(CO2) : n(H2) ＝ 1: 16 : 6 : 6

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氮有多種氧化物，其中N2O5是一種新型硝化劑，其性質(zhì)和制備收到人們的關(guān)注。
（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng)：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0
①反應(yīng)達(dá)到平衡后，若再通入一定量氬氣，則N2O5的轉(zhuǎn)化率將___（填“增大”、“減小”、“不變”）。
②下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol·L—1
5.00
3.52
2.48
則500s內(nèi)N2O5的分解速率為______________。
③一定溫度下，在2L恒容密閉容器中加入2mol N2O5，達(dá)到平衡時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的，(不考慮NO2聚合成N2O4)，則N2O5的轉(zhuǎn)化率a1＝     ，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_______。
（2）如圖所示裝置可用于制備N2O5，則N2O5在電解池的__________區(qū)生成，其電極反應(yīng)式為_________________________________。

（3）如圖：V(NO):V(O2)＝3:1。當(dāng)抽去NO和O2之間的隔板后，NO和O2反應(yīng)后成NO2，部分NO2聚合成N2O4（N2O4此時(shí)為氣態(tài)）。當(dāng)體系達(dá)到平衡后，U形毛細(xì)管兩端汞面高度差由反應(yīng)前10cm變?yōu)?.1cm。假設(shè)溫度不變，且隔板及U形毛細(xì)管的體積都忽略不計(jì)，此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為__________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH= -52.7kJ·mol-1，某課外活動(dòng)小組為了探究溫度和壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，做了如下兩組實(shí)驗(yàn)： 
Ⅰ.該小組的同學(xué)取了兩個(gè)燒瓶A和B，分別加入相同濃度的NO2與N2O4的混合氣體，中間用夾子夾緊， 并將A和B浸入到已盛有水的兩個(gè)燒杯中（如圖所示），然后分別向兩個(gè)燒杯中加入濃硫酸和NH4NO3固體。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題

（1）觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：_____________________________ 
（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，升高溫度，該化學(xué)平衡向___________（填“正”或“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率將_______________（填“增大”、“減小”或“不變”）。 
Ⅱ.在三支容積均為30mL針筒中分別抽入10mLNO2氣體，將針筒前端封閉。實(shí)驗(yàn)過程中第一支針筒不做任何操作，僅作為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察時(shí)的參照對(duì)象。
（3）某同學(xué)將第二支針筒活塞迅速推至5mL處，此時(shí)氣體的顏色變深，一段時(shí)間后氣體顏色又變淺了。試解釋一段時(shí)間后氣體顏色又變淺的原因：________________________。
（4）某同學(xué)將第三支針筒活塞迅速拉至20mL處。
①該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：__________________________
②在此過程中，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)將______________(填“增大”、“減小”或“不變”）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(1)化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度，K值越大，表示_____________，K值大小與溫度的關(guān)系是：溫度升高，K值______________(填“一定增大”、“一定減小”、或“可能增大也可能減小”)。
（2）在一體積為10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g) △H < 0 ；CO和H2O濃度變化如下圖，則 0—4min的平均反應(yīng)速率v(CO)＝______ mol／(L·min)

（3）t℃(高于850℃)時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。
①表中3min—4min之間反應(yīng)處于_________狀態(tài)； C1數(shù)值_________0.08 mol／L (填大于、小于或等于)。
②反應(yīng)在4min—5min問，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是________(單選)， 表中5min—6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是__________(單選)。

A．增加水蒸氣B．降低溫度
C．使用催化劑D．增加氫氣濃度

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在體積為2 L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H=Q，化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：

T/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
回答下列問題：
（1）Q____0（填 “＞”、“＜”），升高溫度，化學(xué)平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。
（2）若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此時(shí)的溫度為__________；在此溫度下，若該容器中含有1mol CO2、3mol H2、2mol CO、2mol H2O，則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為____________(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)，此溫度平衡時(shí)CO2的濃度為___________ mol·L－1；在此溫度下，若該容器中含有1.5mol CO2、3.5mol H2、1.5mol CO、1.5mol H2O達(dá)到平衡時(shí)CO2的濃度為___________ mol·L－1。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH
（1）已知，該反應(yīng)在300℃，5MPa條件下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH     0，△S    0（填“＜，＞或＝”）。
（2）在300℃，5MPa條件下，將0.20mol的 CO與0.58mol H2的混合氣體充入2L密閉容器發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。

①在0～2min內(nèi)，以H2表示的平均反應(yīng)速率為         mol·L-1·s-1 ，CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②列式計(jì)算300℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝                                  。
③300℃時(shí)，將0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將          。
A．向正方向移動(dòng)   B．向逆方向移動(dòng)   C．處于平衡狀態(tài)   D．無(wú)法判斷
④下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是           。
A．壓縮容器體積                B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大   D．再充入0.20mol CO和0.58mol H2
（3）若其它條件不變，使反應(yīng)在500℃下進(jìn)行，在圖中作出甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化的示意圖。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案