I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應為:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,則△H=______(用含△H1、△H2代數(shù)式表示)
(2)高爐煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K=______.
(3)在T℃時,該反應的平衡常數(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,反應經過一段時間后達到平衡.
Fe2O3COFeCO2
甲/mol1.01.01.01.0
乙/mol1.01.51.01.0
①甲容器中CO的平衡轉化率為______.
②下列說法正確的是______(填編號).
A.若容器壓強恒定,反應達到平衡狀態(tài)B.若容器內氣體密度恒定,反應達到平衡狀態(tài)
C.甲容器中CO的平衡轉化率大于乙的D.增加Fe2O3就能提高CO的轉化率
II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成.某小組研究該反應在溫度為378~398K時的反應
時間、反應物配比等因素對其產率的影響.請完成以下實驗設計表:
編號溫度/K反應時間/h反應物物質的量配比實驗目的
37833:1實驗②和④探究______

實驗②和______探究反應時間對產率的影響
37844:1
3783______
39844:1
如圖為溫度對納米MgO產率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米MgO制備的影響(寫出一條):
______.
I.(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2
由①-②×3,得到熱化學方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=△H1-3△H2
故答案為:△H1-3△H2;
(2)反應Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常數(shù)K=
c3(CO2)
c3(CO)
,故答案為:
c3(CO2)
c3(CO)

(3)①令平衡時CO的物質的量變化為nmol,則:
Fe2O3(s)+3CO(g)?Fe(s)+3CO2(g)
開始(mol):11 1 1
變化(mol):nn n n
平衡(mol):1-n 1-n n n
所以K=
c3(CO2)
c3(CO)
=
n3(CO2)
n3(CO)
=
n3
(1-n)3
=64,解得n=0.6,所以CO的平衡轉化率為
0.6mol
1mol
×100%=60%,故答案為:60%;
②②A、該反應是反應前后氣體體積沒有變化的反應,容器中的壓強不再發(fā)生變化,不能證明達到了平衡狀態(tài),故A錯誤;
B、該容器的體積保持不變,根據(jù)質量守恒定律知,反應前后混合氣體的質量會變,所以容器內氣體的密度會變,當容器中氣體的密度不再發(fā)生變化時,能表明達到化學平衡狀態(tài),故B正確;
C、該反應是反應前后氣體體積沒有變化的反應,增加反應物氣體的物質的量平衡不發(fā)生移動,轉化率不變,故C錯誤;
D、氧化鐵是固體,增加Fe2O3的量,不影響平衡移動,故D錯誤;
故選:B.
II.實驗根據(jù)控制變量法進行對比試驗,研究溫度、反應時間、反應物配比對氧化鎂產率的影響.
實驗①和③,溫度相同,反應時間相同,應研究反應物配比對氧化鎂產率的影響,③中反應物配比應為4:1;
實驗②和④,反應時間相同,反應物配比相同,溫度不同,應是探究溫度對產率的影響;
③中反應物配比應為4:1,實驗②和③,溫度相同、反應物配比相同,反應時間不同,探究反應時間對產率的影響.
故答案為:4:1;溫度對產率的影響;③;
由圖表中數(shù)據(jù)可知,在378K~398K,納米MgO的粒徑大小無明顯變化,在383K較低溫度下有利于形成較小的顆粒,納米MgO產率隨溫度的升高而增大.
故答案為:在378K~398K,納米MgO的粒徑大小無明顯變化,在383K較低溫度下有利于形成較小的顆粒,納米MgO產率隨溫度的升高而增大.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是(  )
A.某反應低溫條件下能自發(fā)進行,那么高溫條件也一定能自發(fā)進行
B.某反應高溫條件下不能自發(fā)進行,那么低溫條件也不能自發(fā)進行
C.反應方向是由焓變和熵變共同決定的,與反應溫度無關
D.溫度有可能對反應的方向起決定性的作用

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已知下列熱化學方程式:
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
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③2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-571.6kJ?mol-1
通過計算(要有計算過程),寫出1molC與液態(tài)H2O反應生成CO和H2的熱化學方程式______.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

本題包括兩個小題
A.①CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g);△H=-177.7kJ/mol
②0.5H2SO4(l)+NaOH(l)═0.5Na2SO4(l)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
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⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)═NaNO3(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
(1)上述熱化學方程式中,不正確的有______.(填序號,以下同)
(2)上述反應中,表示燃燒熱的熱化學方程式是______;
上述反應中,表示中和熱的熱化學方程式是______.
B.已知熱化學方程式:
C(S,金剛石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.41KJ/mol,
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已知下列熱化學方程式:
Zn(S)+
1
2
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1
2
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則Zn(S)+HgO(S)=Hg(l)+ZnO(S)△H值為(  )
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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

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