【題目】我國是個鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法.
(1)I.已知反應(yīng) Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)△H=﹣23.5kJmol1 , 該反應(yīng)在1000℃的平衡常數(shù)等于4.在一個容積為10L的密閉容器中,1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,應(yīng)經(jīng)過l0min后達到平衡. ①CO的平衡轉(zhuǎn)化率=
②欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是
a.提高反應(yīng)溫度
b.增大反應(yīng)體系的壓強
c.選取合適的催化劑
d.及時吸收或移出部分CO2
e.粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸
(2)Ⅱ.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進行回收,使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).請根據(jù)圖示回答下列問題:
①從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=
②已知氫氣的燃燒熱286kJ/mol,請寫出甲醇氣體不充分燃燒的熱化學方程式
③若在溫度和容器相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

容器

反應(yīng)物投入的量

反應(yīng)物的
轉(zhuǎn)化率

CH3OH的濃度

能量變化
(Q1、Q2、Q3均大于0)

1mol CO和2mol H2

α1

c1

放出Q1kJ熱量

1mol CH3OH

α2

c2

吸收Q2kJ熱量

2mol CO和4mol H2

α3

c3

放出Q3kJ熱量

則下列關(guān)系正確的是
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α13D.α12=1E.該反應(yīng)若生成1mol CH3OH,則放出(Q1+Q2)kJ熱量.

【答案】
(1)60%;d
(2)0.15mol/(L?min);CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=﹣481kJ/mol;ADE
【解析】解:(1)I①令平衡時CO的物質(zhì)的量變化為nmol,則: Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)
開始(mol):1 1
變化(mol):n n
平衡(mol):1﹣n n+1
所以 =4,解得n=0.6,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 ×100%=60%,
所以答案是:60%;②a.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),提高反應(yīng)溫度,平衡向逆反應(yīng)移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故a錯誤;b.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,減小容器的容積,增大壓強平衡不移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故b錯誤;c.加入合適的催化劑,平衡不移動,故c錯誤;d.移出部分CO2 , 平衡向正反應(yīng)移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故d正確;e.粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸,可以加快反應(yīng)速率,但平衡不移動,故e錯誤;所以答案是:d;(2)Ⅱ①由圖可知,達到平衡時甲醇的濃度變化為0.75mol/L,則v(CH3OH)= =0.075mol/(L.min),速率之比等于化學計量數(shù)之比,v(H2)=2v(CH3OH)=0.15mol/(Lmin),所以答案是:0.15mol/(Lmin);②氫氣的燃燒熱為286kJ/mol,則:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣572kJ/mol ①,由圖可得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=﹣91kJ/mol ②,根據(jù)蓋斯定律,①﹣②可得:CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g),則甲醇氣體不充分燃燒的熱化學方程式:CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=﹣481kJ/mol,所以答案是:CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=﹣481kJ/mol;③A.甲、乙是完全等效平衡,平衡時各組分的濃度相等,所以平衡時甲醇的濃度c1=c2 , 故A正確;B.丙與甲相比,等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol CO和2mol H2 , 壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,丙中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大于甲,丙中參加反應(yīng)的CO大于甲中的2倍,故2Q1<Q3 , 故B錯誤;C.丙與甲相比,等效為在甲平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol CO和2mol H2 , 壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,丙中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大于甲,后加入的1mol CO和2mol H2的轉(zhuǎn)化率小于甲中的轉(zhuǎn)化率,故2α1>α3 , 故C錯誤;D.甲與乙是完全等效平衡,平衡時對應(yīng)各組分的含量完全相同,CO的轉(zhuǎn)化率為α1 , 則平衡時CO的物質(zhì)的量為(1﹣α1)mol,乙中平衡時甲醇的轉(zhuǎn)化率為α2 , 乙中平衡時CO的物質(zhì)的量為α2mol,故(1﹣α1)=α2 , 整理得α12=1,故D正確;E.令平衡時CO的物質(zhì)的量為nmol,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反應(yīng)熱△H=﹣QkJ/mol,則Q1=(1﹣n)Q、Q2=nQ,整理得Q=Q1+Q2 , 故1mol CH3OH,則放出(Q1+Q2)kJ熱量,故E正確,所以答案是:ADE.
【考點精析】認真審題,首先需要了解化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)),還要掌握化學平衡的計算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】蘋果酸是一種常見的有機酸其結(jié)構(gòu)簡式為。

(1)蘋果酸分子中所含官能團的名稱是_______________。

(2)蘋果酸不可能發(fā)生的反應(yīng)有________(填序號)。

①加成反應(yīng) ②酯化反應(yīng) ③加聚反應(yīng) ④氧化反應(yīng) ⑤消去反應(yīng) ⑥取代反應(yīng)

(3)物質(zhì)A 可與乙二醇反應(yīng)生成八元環(huán)酯,請寫出此過程的化學方程式是______________________________________________。

(4)寫出蘋果酸在濃硫酸加熱下與乙酸反應(yīng)的化學方程式_______________________,反應(yīng)類型為_________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于物質(zhì)的檢驗說法不正確的是(
A.加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,再加稀硝酸,沉淀不消失,一定含有SO
B.觀察鉀元素焰色反應(yīng)的操作是:將鉑絲放在稀鹽酸中洗滌后灼燒至無色,然后再用鉑絲蘸取固體氯化鉀,置于煤氣燈的火焰上進行灼燒,透過藍色鈷玻璃進行觀察
C.待檢液加入NaOH溶液并加熱,有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體生成,則原溶液中一定含有NH
D.待檢液加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,再加入鹽酸沉淀消失且產(chǎn)生無色無味的氣體,則待檢液中一定含有CO

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于化學鍵的說法正確的是 ( )

A. 構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價鍵

B. 由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物

C. 非極性鍵只存在于雙原子分子中

D. 不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定是極性鍵

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法中,正確的是( )

A. 油脂有油和脂肪之分,花生油、汽油、柴油都屬于油脂

B. 天然油脂沒有固定的熔、沸點

C. 向蔗糖水解后的液體中加入新制Cu(OH)2濁液,加熱到沸騰,驗證水解產(chǎn)物為葡萄糖

D. 淀粉遇到碘元素呈現(xiàn)藍色

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】從某廢觸媒[主要成分為活性炭、ZnO、FeO、(CH3COO)2Zn]中制取醋酸鋅晶體的實驗步驟如圖象:
(1)浸取時,在三口燒瓶中加入廢觸媒及稀醋酸,給三口燒瓶加熱并同時開動攪拌器的目的是
(2)若先將廢觸媒在馬弗爐中通氧氣500℃處理一段時間,浸出率會大大提高,其原因是 . 抽濾時用的硅酸鹽質(zhì)儀器有
(3)流程圖中加入H2O2的目的是
(4)所得晶體(CH3COO)2Zn2H2O熱重分析(TG/%=固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量)(見圖2),文獻表明分解分三個階段,在200°C以下脫去兩分子結(jié)晶水,形成的(CH3COO)2Zn在242°C熔融,370°C完全分解為ZnO同時生成CO2及一種含氧衍生物(核磁共振氫譜只有1組峰).(CH3COO)2Zn分解生成氧化鋅的反應(yīng)方程式為

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在一定條件下,CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566kJmol1
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJmol1
由1mol CO(g)和3mol CH4(g)組成的混合氣體在上述條件下充分燃燒,恢復(fù)至室溫釋放的熱量為(
A.2912kJ
B.2953kJ
C.3236Kj
D.3867kJ

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列原料或制成的產(chǎn)品中,若出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是(  )
A.聚氯乙烯涼鞋
B.電木插座
C.自行車內(nèi)胎
D.聚乙烯塑料膜

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)屬于鹽的是( 。

A.HClB.O2C.NaHCO3D.CaO

查看答案和解析>>

同步練習冊答案