【題目】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=akJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1,則a = kJ mol-1。
(2)冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K = ,溫度升高后,K值 (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2 L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)過一段時間后達到平衡。
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,標(biāo)志反應(yīng)達到平衡狀態(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,能保護鐵的是 (填字母)。
②若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應(yīng)是 (填名稱)。
【答案】
(1)-28.5;
(2);減。
(3)①60%;②ac;
(4)①bc;②鋅。
【解析】
試題分析:(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJmol-1,依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,a=-28.5,故答案為:-28.5;
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,平衡常數(shù)K=;反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進行,平衡常數(shù)減小;故答案為:;減。
(3)①在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲中,加入物質(zhì)反應(yīng)達到平衡,設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
起始量(mol) 1 1 1 1
變化量(mol) x x
平衡量(mol) 1-x 1+x
K===64,計算得到x=0.6,轉(zhuǎn)化率=60%,故答案為:60%;
②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,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,標(biāo)志反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故a正確;b.乙容器中一氧化碳增加,相當(dāng)于增大壓強,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,故b錯誤;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;故c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,故d錯誤;故答案為:ac;
(4)①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護;bc可以保護鐵;故答案為:bc;
②裝置為原電池,若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅;故答案為:鋅。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】金屬(M)–空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是( )
A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面
B.比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池,Al–空氣電池的理論比能量最高
C.在M–空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜
D.M–空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某晶體化學(xué)式為N2H6SO4,其晶體類型與硫酸銨相同。試分析在該晶體中不會存在
A. 陽離子 B. 共價鍵 C. 離子鍵 D. 分子間作用力
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時,下列說法正確的是( )
A.將pH=2的酸溶液稀釋10倍,溶液的pH一定變?yōu)?/span>3
B.將pH=2的鹽酸溶液和pH=4的鹽酸溶液等體積混合后,溶滾的pH變?yōu)?/span>3
C.將pH=12的Ba(OH)2溶液稀釋10倍,溶液的pH變?yōu)?/span>13
D.將pH=a的鹽酸與pH=b的NaOH溶液等體積混合后,若pH=7, 則a+b=14
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于微量元素和大量元素的說法,正確的是( )
A. 都屬于生命活動的必需元素
B. 都屬于生命活動的主要元素
C. 前者是細胞特有的,后者是細胞與非生物界共有的
D. 兩者都是細胞自身合成的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式的書寫及評價,均合理的是( )
選項 | 離子方程式 | 評價 |
A | 將少量的Fe3O4溶解在過量的稀HNO3中Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O | 正確,F(xiàn)e2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為1:2 |
B | Ba(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng) Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O | 正確;酸式鹽與堿反應(yīng)生成正鹽和水 |
C | 過量SO2通入到NaClO溶液中: SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3- | 正確;說明酸性:H2SO3強于HClO |
D | 1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl溶液等體積互相均勻混合: 2AlO2-+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O | 正確;AlO2-與Al(OH)3消耗的H+的物質(zhì)的量之比為2∶3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化
B. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
C. 放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生
D. 反應(yīng)是吸熱還是放熱必須看反應(yīng)物和生成物的總能量的大小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)反應(yīng)在所有溫度下都能自發(fā)進行,下列對該反應(yīng)的敘述正確的是( )
A.放熱反應(yīng),熵增加 B.放熱反應(yīng),熵減小
C.吸熱反應(yīng),熵增加 D.吸熱反應(yīng),熵減小
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