【題目】碳酸亞鐵(FeCO3)是菱鎂礦的主要成分,將FeCO3加熱到200℃開始分解為FeO和CO2,若在空氣中高溫煅燒FeCO3生成Fe2O3。
I.已知25℃,101kPa時:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393 kJ/mol 2FeCO3(s)=2Fe(s)+ 3O2(g) △H=+148OkJ/mol
(1)請寫出FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式_______。
Ⅱ.生成的FeO和Fe2O3在一定條件下被還原為金屬鐵。
(2)據(jù)報道一定條件下Fe2O3可被甲烷還原為“納米級”的金屬鐵。其反應(yīng)為:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0
① 原子序數(shù)為26的鐵元素位于元素周期表的第_______周期。
②反應(yīng)在5L的密閉容器中進(jìn)行,2min后達(dá)到平衡,測得Fe2O3在反應(yīng)中質(zhì)量消耗4.8g。則該段時間內(nèi)用H2表達(dá)的平均反應(yīng)速率為____________。
③將一定量的Fe2O3(s)和一定量的CH4(g)置于恒溫恒壓容器中,在一定條件下反應(yīng),能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。
a.CH4的轉(zhuǎn)化率等于CO的產(chǎn)率 b.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
c.v正(CO):v逆(H2)=1:2 d.固體的總質(zhì)量不變
(3)FeO可用CO進(jìn)行還原,已知:t℃時,F(xiàn)eO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=0.5,若在1L密閉容器中加入0.04mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡。此時FeO(s)的轉(zhuǎn)化率為50%,則x=_______。
Ⅲ. Fe2O3還可用來制備FeCl3,F(xiàn)eCl3在水溶液中的水解分三步:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++ H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)2++ H2OFe (OH)3+H+ K3
(4)以上水解反應(yīng)的平衡常效K1、K2、K3由大到小的順序是_______。通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合生成聚合物的離子方程式為:xFe3++yH2O===Fex(OH)y(3x-y)++yH+
欲使平衡正向移動可采用的方法是__________(填字母)
a.加水稀釋 b.加入少量NaCl固體 c.升溫 d.加入少量Na2CO3固體
【答案】 4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260kJ/mol 四 0.018mol/(L·min) bcd 0.06 K1>K2>K3 acd
【解析】(1)①4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=﹣1648kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393kJ/mol
③2FeCO3(s)=2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)△H=+1480kJ/mol,
根據(jù)蓋斯定律計算③×2+②×4+①得到FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式:4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260 kJ/mol;
(2)①原子序數(shù)為26的鐵元素位于元素周期表的第四周期(26-2-8-8=8,第四周期有18種元素);
②Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)
1mol 6mol
n
n=0.18mol
氫氣表示的反應(yīng)速率=;
③a.CH4的轉(zhuǎn)化率等于CO的產(chǎn)率,都是代表正反應(yīng)方向,故不能說明正逆反應(yīng)速率相同,錯誤;b.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量增大一倍,氣體體積增大兩倍,當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變是反應(yīng)沒達(dá)到平衡狀態(tài),正確;c.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,為正反應(yīng)速率之比,v正(CO):v逆(H2)=1:2,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;d.反應(yīng)中氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵固體質(zhì)量減少,若固體總質(zhì)量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;答案為:bcd;
(3) FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
開始時物質(zhì)的量:0.04 x 0
改變的物質(zhì)的量:0.02 x-0.02 0.02
平衡時物質(zhì)的量:0.02 x-0.02 0.02
則:,解得:x=0.06;
(4)鐵離子的水解分為三步,且水解程度逐漸減弱,所以水解平衡常數(shù)逐漸減小,則K1>K2>K3;a.加水稀釋,則水解平衡正向移動;b.加入氯化鈉,氯化鈉溶液為中性,平衡不移動;c.因為水解為吸熱反應(yīng),所以升溫,平衡正向移動;d.加入碳酸鈉,則消耗氫離子,所以氫離子濃度降低,平衡正向移動。答案選acd。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài),霧霾的源頭多種多樣,比如汽車尾氣、工業(yè)排放、建筑揚塵、垃圾焚燒,甚至火山噴發(fā)等。
(1)汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。
①已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下
分子式/結(jié)構(gòu)式 | NO/N≡O(shè) | CO/C≡O(shè) | CO2/O=C=O | N2/N≡N |
化學(xué)鍵 | N≡O(shè) | C≡O(shè) | C=O | N≡N |
鍵能(KJ/mol) | 632 | 1072 | 750 | 946 |
請完成汽車尾氣凈化中NO(g)和CO(g)發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=_________kJ/mol
②若上述反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行,并在t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài),則下列示意圖不符合題意的是_________(填選項序號)。(下圖中v正、K、n、P總分別表示正反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和總壓強)
(2)在t1℃下,向體積為10L的恒容密閉容器中通入NO和CO , 測得了不同時間時NO和CO的物質(zhì)的量如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/×l0-2mol | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
n(CO)/×l0-1mol | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
t1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__,既能增大反應(yīng)速率又能使平衡正向移動的措施是_。(寫出一種即可)
(3)如圖1所示,以N2O4為原料采用電解法可制備新型綠色硝化劑(一種氮氧化物)寫出生成這種硝化劑的陽極電極反應(yīng)式________________________。
圖1 圖2
(4)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下,不同c(NO2)/c(NO)、不同溫度對脫氮率的影響如圖2所示(已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),請回答溫度對脫氮率的影響____________________,給出合理的解釋:____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于某些離子的檢驗及結(jié)論一定正確的是
A. 加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中溶液變渾濁,一定有CO
B. 加入鹽酸酸化的氯化鋇,溶液中有白色沉淀產(chǎn)生,溶液中不一定有SO
C. 加入氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán),一定有NH4+
D. 加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加鹽酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用50mL 0.50 mol/L 的鹽酸與50 mL 0.55mol/L的氫氧化鈉溶液使用使用如下裝置進(jìn)行中和熱測定實驗。
(1)裝置中缺少的一種儀器是_____,裝置中還存在的錯誤有_______,這種錯誤會造成最高溫度讀教_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”) 。
(2)可否取用55mL 0.50mol/L , NaOH 溶液種代50 mL 0.55m 訓(xùn)L 的氫氧化鈉溶液?____(填“可用”或“不可以”)
(3)該實驗小組做了三次實驗,每次取溶液各50mL,并記錄如下原始數(shù)據(jù)。
實驗序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度(t2)℃ | 溫差(t2-t1)℃ | ||
鹽酸 | NaOH溶液 | 平均值 | |||
1 | 25.1 | 24.9 | 28.2 | ||
2 | 25.1 | 25.1 | 28.4 | ||
3 | 25.1 | 25.1 | 28.5 |
已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.0g/cm3,中和后混和液的比熱容 C=4.2J/(g·℃)列式并計算則該反應(yīng)的中和熱為△H=_____________________;(計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位)
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【題目】某溶液中含有HCO3-、CO32-、SO32-、Na+、NO3-五種離子,若向其中加入Na2O2粉末,則充分反應(yīng)后溶液中離子濃度保持不變的是(溶液體積變化忽略不計)
A. CO32- NO3- Na+ B. CO32- NO3- C. SO32- NO3- D. NO3-
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【題目】已知有如圖所示物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化:
試填寫下列空白:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A________,C________。
(2)B中金屬陽離子的檢驗方法為___________________________________________。
(3)D生成H的離子方程式為____________________________________。
(4)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式:_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某無色溶液中可能含有下列幾種離子中的某幾種:Ca2+、、、、、、Cu2+。為確認(rèn)溶液組成進(jìn)行如下實驗:(1)200mL上述溶液,加入足量溶液,反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入過量的鹽酸,有2.33g沉淀不溶。(2)向(1)的濾液中加入足量的溶液,加熱,產(chǎn)生能促使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體1.12L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況,假定產(chǎn)生的氣體全部逸出)。由此可以得出關(guān)于原溶液組成的正確結(jié)論是
(1)溶液中一定不存在的離子是__,不能確定是否存在的離子是__.為確定該離子,應(yīng)當(dāng)補充的實驗名稱是______________
(2)溶液中肯定存在的陰離子有哪些?通過計算求出它們的物質(zhì)的量濃度(或范圍)。______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)隨時間t變化的關(guān)系示意圖如圖所示。下列敘述中正確的是( )
A. c點處正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
B. a點處正反應(yīng)速率比b點處的大
C. d點(t1時刻)和e點(t2時刻)處n(N2)不同
D. t2時刻,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(I)某同學(xué)設(shè)計實驗探究構(gòu)成原電池的條件,裝置如下:
實驗一:實驗探究電極的構(gòu)成〈甲圖〉
①A、B 兩極均選用石墨作電極,發(fā)現(xiàn)電流計指針不偏轉(zhuǎn);② A、B 兩極均選用銅片作電極,發(fā)現(xiàn)電流計指針不偏轉(zhuǎn);③ A極用鋅片,B極用銅片,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn);④ A極用鋅片,B極用石墨,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。
結(jié)論一:____________________________________。
實驗二:探究溶液的構(gòu)成〈甲圖,A極用鋅片,B極用銅片)
①液體采用無水乙醇,發(fā)現(xiàn)電流計指針不偏轉(zhuǎn);
②改用硫酸溶液,發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),B極上有氣體產(chǎn)生。
結(jié)論二 :____________________________________。
實驗三:對比實驗,探究乙圖裝置能否構(gòu)成原電池
將鋅、銅兩電極分別放入稀硫酸溶液中,發(fā)現(xiàn)鋅片上有氣泡產(chǎn)生,銅片上無明顯現(xiàn)象,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
結(jié)論三:____________________________________。
思考:對該同學(xué)的實驗,同學(xué)乙提出了如下疑問,請你幫助解決。
(1)在甲圖裝置中,若A 為鎂片,B為鋁片,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,電流計的指針應(yīng)向_______偏轉(zhuǎn)。
(2)一根金屬絲兩端分別放在圖乙的兩個燒杯之中,電流計指針_______(填“能”或“不能”)偏轉(zhuǎn)。
(II)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示。
請回答下列問題:(1)電極X的材料是_________;電解質(zhì)溶液Y是_________;
(2)當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mol電子時,兩電極的質(zhì)量差為 g。
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