【題目】鐵在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛,煉鐵技術(shù)和含鐵新材料的應(yīng)用倍受關(guān)注。

(1)高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)有:

反應(yīng)

△H(kJ/mol)

K

i. Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)

+489

K1

ii. Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

X

k2

iii. C(s)+CO2(g)2CO(g)

+172

k3

試計(jì)算,X=____,K1、K2與K3之間的關(guān)系為__________________。

(2)T1℃時(shí),向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C,發(fā)生反應(yīng)i,反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)刻,改變某條件,V(逆)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖1所示,則t1時(shí)刻改變的條件可能是_______(填寫字母)。

a.保持溫度不變,壓縮容器 b.保持體積不變,升高溫度

c.保持體積不變,加少量碳粉 d.保持溫度體積不變,增大CO濃度

(3)在一定溫度下,向某體積可變的恒壓密閉容器(P)加入1molCO2與足最的碳,發(fā)生反應(yīng)iii,平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示。

①650℃時(shí),該反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量是__________。(計(jì)算時(shí)不考慮溫度對(duì)△H的影響)

②T℃時(shí),若向平衡體系中再充入一定量按v(CO2):V(CO)=5:4的混合氣體,平衡______(填“正向”、”逆向”或“不”)移動(dòng)。

③925℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp_____。[氣體分壓(p)=氣體總壓(p)×體積分?jǐn)?shù),用某物質(zhì)的平衡分壓化替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù),記作Kp]

(4)用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯、AsO3-,其原理如圖3所示(導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米零價(jià)鐵)。

在除污過程中,納米零價(jià)鐵中的Fe為原電池的____(填“正”或“負(fù)”),寫出C2HCl3在其表面被還原為乙烷的電極反應(yīng)式為____________________。

(5)NaHS可用于污水處理的沉淀劑。已知:25℃時(shí),反應(yīng)Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq)的平衡常數(shù)K=1.75×1038,H2S的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15

①NaHS的電子式為____________________。

②Ksp(HgS)=_______________

【答案】 -27 K3=(K1/K2)1/3 ad 43kJ 正向 23.04p 負(fù) C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3Cl- 4.0×10-53

【解析】(1) 已知i. Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g) △H=+489 kJ/mol,

iii. C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172 kJ/mol,

根據(jù)蓋斯定律可知,i- iii3得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27 kJ/mol

由上述過程可知:=K2,即K3=(K1/K2)1/3 ,因此,本題正確答案為:-27 ;K3=(K1/K2)1/3

(2)T1℃時(shí),向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C,發(fā)生反應(yīng)i,反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)刻,改變某條件,V(逆)突然增大,但重新達(dá)到平衡狀態(tài)后與原平衡相同,說明溫度不變,平衡常數(shù)K=c3(CO)不變,則t1時(shí)刻改變的條件壓縮容器的體積或增大CO的濃度,故答案為:ad。

(3) ①由圖2可知,650℃時(shí),該反應(yīng)達(dá)平衡后,CO的體積分?jǐn)?shù)為40%,根據(jù)化學(xué)平衡“三行式”有: C(s)+CO2(g)2CO(g)

起始(mol) 1 0

轉(zhuǎn)化(mol) x 2x

平衡(mol) 1-x 2x

100%=40%,解得:x=0.25mol。

由反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g) △H=+172 kJ/mol可知該反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量是:

0.25mol172kJ/mol=43 kJ,故答案為43kJ

②T℃時(shí),若向平衡體系中再充入一定量按v(CO2):V(CO)=5:4的混合氣體,因原平衡時(shí)v(CO2):V(CO)=1:1,由于5:4>1:1,故平衡正向移動(dòng),因此答案為:正向。

③925℃時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為96%,則CO2的體積分?jǐn)?shù)為4%,所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp==23.04p,故答案為23.04p。

(4)由如圖3可知納米零價(jià)鐵中的Fe失去電子作負(fù)極,C2HCl3在其表面被還原為乙烷,根據(jù)電荷守恒和原子守恒,該電極反應(yīng)式為C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3Cl-。故答案為:負(fù) ;C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3Cl-

(5)①NaHS為含有共價(jià)鍵的離子化合物,其電子式為:

②由已知:I.Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq) K=1.75×1038,

II.HS-H++S2- Ka2=7.0×10-15,

II-I得:HgS(s) =4.0×10-53,因此,本題答案為:;4.0×10-53。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 28g乙烯和丙烯中的極性鍵數(shù)目為4NA

B. 32gCu和32gS充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA

C. 1L0.3mol·L-1Na2CO3溶液中的陰離子數(shù)目小于0.3NA

D. 0.2molNH3與0.3molO2在催化劑的作用下充分反應(yīng),所得NO的分子數(shù)為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于原電池、電解池的敘述中正確的是

A. 發(fā)生氧化反應(yīng)的電極分別為負(fù)極和陰極

B. 陰離子分別向負(fù)極和陰極遷移

C. 電子流向分別由負(fù)極直接流向正極、陰極直接流向陽極

D. 若都有一個(gè)電極質(zhì)量減輕,應(yīng)分別為負(fù)極和陽極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的解釋或結(jié)論正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

解釋或結(jié)論

A

向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaC12固體,溶液紅色變淺

證明Na2CO3溶液中存在水解平衡

B

用蒸餾水潤濕的pH試紙測(cè)溶液pH

一定會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低

C

10mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入20.1 mol/L MgCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀后,再滴加20.1 mol/L FeCl3溶液,又生成紅褐色沉淀

證明在相同溫度下的Ksp

Mg(OH)2 Fe(OH)3

D

用氫氧化鉀與濃硫酸測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

測(cè)得的結(jié)果偏小

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】索氏提取法是測(cè)定動(dòng)植物樣品中粗脂肪含量的標(biāo)準(zhǔn)方法。其原理是利用如圖裝置,用無水乙醚等有機(jī)溶劑連續(xù)、反復(fù)、多次萃取動(dòng)植物樣品中的粗脂肪。具體步驟如下:

包裝:取濾紙制成濾紙筒,放入烘箱中干燥后,移至儀器X中冷卻至室溫。然后放入稱量瓶中稱量,質(zhì)量記作a;在濾紙筒中包入一定質(zhì)量研細(xì)的樣品,放入烘箱中干燥后,移至儀器X中冷卻至室溫,然后放入稱量瓶中稱量,質(zhì)量記作b。

萃取:將裝有樣品的濾紙筒用長鑷子放入抽提筒中,注入一定量的無水乙醚,使濾紙筒完全浸沒入乙醚中,接通冷凝水,加熱并調(diào)節(jié)溫度,使冷凝下滴的無水乙醚呈連珠狀,至抽提筒中的無水乙醚用濾紙點(diǎn)滴檢查無油跡為止(大約6h~12h)。

稱量:萃取完畢后,用長鑷子取出濾紙筒,在通風(fēng)處使無水乙醚揮發(fā),待無水乙醚揮發(fā)后,將濾紙筒放入烘箱中干燥后,移至儀器X中冷卻至室溫,然后放入稱量瓶中稱量,質(zhì)量記作c。

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中使用了三次的儀器X的名稱___________。為提高乙醚蒸氣的冷凝效果,索氏提取器可選用下列______(填字母)代替。

a. 空氣冷凝管 b.直形冷凝管

C.蛇形冷凝管

(2)①實(shí)驗(yàn)中必須十分注意乙醚的安全使用,如不能用明火加熱、室內(nèi)保持通風(fēng)等。為防止乙醚揮發(fā)到空氣中形成燃爆,常在冷凝管上口連接一個(gè)球形干燥管,其中裝入的藥品為___(填字母)。

a.活性炭 b.堿石灰 c:P2O5 d.濃硫酸

無水乙醚在空氣中可能氧化生成少量過氧化物,加熱時(shí)發(fā)生爆炸。檢驗(yàn)無水乙醚中是否含有過氧化物的方法是______________________。

(3)①實(shí)驗(yàn)中需控制溫度在70℃~80℃之間,考慮到安全等因素,應(yīng)采取的加熱方式是_____。

當(dāng)無水乙醚加熱沸騰后,蒸氣通過導(dǎo)氣管上升,被冷凝為液體滴入抽提筒中,當(dāng)液面超過回流管最高處時(shí),萃取液即回流入提取器(燒瓶)……該過程連續(xù)、反復(fù)、多次進(jìn)行,則萃取液回流入提取器(燒瓶)的物理現(xiàn)象為________。

A.冷凝回流 B.虹吸 C.倒吸 D.分液

索氏提取法與一般萃取法相比較,其優(yōu)點(diǎn)為_______________

(4)數(shù)據(jù)處理: 樣品中純脂肪百分含量_______(“<”、“>”“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)俗稱滌綸樹脂,是一種重要的有機(jī)高分子材料。其結(jié)構(gòu)為。利用有機(jī)物A合成PET的路線如下圖所示:

已知:;。

根據(jù)題意回答下列問題:

(1)A的名稱是_______,C所含官能團(tuán)的名稱是_______

(2)1,3-丁二烯可制備順式聚1,3-丁二烯,寫出順式聚l,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡式_______。

(3)A→D、B→C的反應(yīng)類型分別為_______ 、_______

(4)寫出C+F→PET的化學(xué)反應(yīng)方程式______________。

(5)GF的同系物,其相對(duì)分子質(zhì)量比F28,G的核磁共振氫譜有三組峰,峰面積比為3:1:1,則符合該條件的G的同分異構(gòu)體共有_____種。

(6)參照上述合成路線,以1,3-丁二烯為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備丁苯橡膠()的合成路線_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)只含有共價(jià)鍵的是(

A.CaCO3B.NaClC.H2OD.NaOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,用0.1molL﹣1的CH3COOH溶液滴定20mL 0.1molL﹣1的NaOH溶液,當(dāng)?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時(shí),混合溶液的pH=7.已知CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka,忽略混合時(shí)溶液體積的變化,下列關(guān)系式正確是(

A.Ka= B.V=

C.Ka= D.Ka=

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要應(yīng)用。

(1)氯胺[NH2Cl(g)]是一種長效緩釋含氯消毒劑,有緩慢而持久的殺菌作用,試寫出其殺菌過程中與水反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

(2)羥胺(NH2OH)是有機(jī)合成的常見還原劑。工業(yè)上可用硝酸.硫酸水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,在汞電極上NO3-可轉(zhuǎn)化為NH2OH,以鉑為另一極,則該電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為________________。

(3)銀氨溶液是檢驗(yàn)醛基的重要試劑,其溶液中存在Ag(NH3)2+(aq)Ag+(aq)+2NH3(aq)。常溫下,反應(yīng)AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.94×10-3,且Ksp(AgCl)=1.76×10-10,則K[Ag(NH3)2+]=________________。

(4)水合肼(N2H4·H2O)常用作鍋爐水的除氧劑。N2H4·H2O為二元弱堿,在水溶液中的一級(jí)電離方程式表示為N2H4·H2ON2H5++OH-。鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種可溶性鹽,其第一步水解的離子方程式為________________,溶液中離子濃度由大到小的排列順序?yàn)?/span>________________。

(5)氨是一種重要的氮肥。工業(yè)合成氨反應(yīng)為:N2(g)+ H2(g)NH3(g),該反應(yīng)的活化能Ea1=254kJ/mol。

①查閱文獻(xiàn),相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H-H

NN

N-H

E/kJ·mol-1

436

946

391

則反應(yīng)NH3(g)N2(g)+ H2(g)的活化能Ea2=________________。

②一定條件下,1molN2與3.6molH2在密閉容器中充分反應(yīng),測(cè)得放出的熱量為13.8kJ,則H2的轉(zhuǎn)化率為________________,為提高原料的利用率,工業(yè)合成氨應(yīng)該采取的措施是=________________

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