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） △H= －28．5 kJ·（mol－1
（1）已知：C（石墨）+CO2（g）2CO（g） △H=" +" 172．5 kJ·mol－1
則反應(yīng)：Fe2O3（S） +3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g） △H=        kJ·mol－1
（2）冶煉鐵反應(yīng)  Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g） △H=－28．5 kJ·mol－1的平衡常數(shù)表達(dá)式K=          ，溫度降低后，K值          ．（填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）在ToC時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=27,在1L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(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.

 
Fe2 O3
CO
Fe
CO2
甲容器
1．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
乙容器
1．0 mol
2．0 mol
1．0 mol
1．0 mol
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
②下列說(shuō)法正確的是      （填字母）。
a．乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于甲容器
b．甲、乙容器中，CO2的平衡濃度之比為2：3
c．當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
d．當(dāng)容器中氣體密度保持不變時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
（4）鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)，請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題。
①下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕   （填編號(hào)）。

②在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖：A電極對(duì)應(yīng)的金屬是     （寫(xiě)元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是       。
③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因                       。


（1）(2分)489
（2）（2分）（1分）；增大（1分）
（3）75%（1分）；b，d(2分)
（4）（7分）BD（2分）；銅（1分）；Cu2++2e?="Cu" （2分）
鋅、鐵、銅金屬活潑性依次減弱。鍍層破損后在潮濕空氣中形成原電池，鍍鋅鐵鐵為正極受到保護(hù)，而鍍銅鐵鐵做負(fù)極更容易被腐蝕。（2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，要求反應(yīng)的?H與已知兩個(gè)反應(yīng)?H的關(guān)系為：?H = ?H1 +3?H2,代入數(shù)據(jù)可得結(jié)果。
（2）Fe2O3、Fe為固體，所以平衡常數(shù)表達(dá)式只含氣體CO、CO2；該反應(yīng)正反應(yīng)放熱，所以降低溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大。
（3）①設(shè)轉(zhuǎn)化的CO濃度為x，按照三段式帶入數(shù)據(jù)：
Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g）
初始濃度：            1.0                    1.0
轉(zhuǎn)化濃度：            x                       x
平衡濃度：           1.0-x                    1.0+ x
帶入平衡常數(shù)表達(dá)式：(1.0+x)3÷(1.0-x)3="27" 得x=0.5,
CO的轉(zhuǎn)化率為：0.5÷1.0×100%=50%
②按照①的計(jì)算方法可求出乙容器中CO轉(zhuǎn)化率為62.5%，故a項(xiàng)錯(cuò)誤；甲容器CO2平衡濃度為1.5mol?L?1, 乙容器CO2平衡濃度為2.25mol?L?1,可得濃度之比為2:3,b項(xiàng)正確；本反應(yīng)氣體系數(shù)不變，所以壓強(qiáng)保持不變，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，c項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)容器中氣體密度保持不變時(shí)，說(shuō)明氣體質(zhì)量不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡，d項(xiàng)正確。
（4）B中鐵為原電池的正極，D中鐵為電解池的陰極，可防止鐵棒被腐蝕；銅為鍍層金屬，為陽(yáng)極材料，陰極為Cu2+得電子，鍍層破損后，形成原電池，若鐵為正極可防止腐蝕，若鐵為負(fù)極則加快腐蝕速度。
考點(diǎn)： 本題考查蓋斯定律、平衡常數(shù)以及原電池、電解池原理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

（1）在298K時(shí)，1molC2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量1558．3 kJ。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                 。
（2）利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，在電極上分別
通入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應(yīng)為     極（填寫(xiě)“正”“負(fù)”）該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)
式是                                    
（3）如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，石墨棒上的電極反應(yīng)式為                     ；如果起始時(shí)盛有1000mLpH=5的硫酸銅溶液（25℃，CuSO4足量），一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?，此時(shí)若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入         __________（填物質(zhì)名稱）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下   與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開(kāi)發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH（1）的燃燒熱△H分別為-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用太陽(yáng)能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為：
__________________________________________________________________________.
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，
考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：、均大于300℃）：

下列說(shuō)法正確的是_______________（填序號(hào)）
①溫度為時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始到反應(yīng)達(dá)到平衡，生成甲醇的平均速率為：

②該反應(yīng)在時(shí)的平衡常數(shù)比時(shí)的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系的溫度從變到，達(dá)到平衡時(shí)增大
（4）在溫度時(shí)，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2的轉(zhuǎn)化率為a，則此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_(kāi)__________。
（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_(kāi)__________________;正極的反應(yīng)式為_(kāi)____________________________________.理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗lmol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為701.8kJ，則該燃料電池的理論效率為_(kāi)______________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料，圍繞合成氨人們進(jìn)行了一系列的研究
（1）氫氣既能與氮?dú)庥帜芘c氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的條件卻不相同。
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

計(jì)算斷裂1 mol N≡N鍵需要能量      kJ ， 氮?dú)夥肿又谢瘜W(xué)鍵比氧氣分子中的化學(xué)鍵鍵     （填“強(qiáng)”或“弱”），因此氫氣與二者反應(yīng)的條件不同。
（2）固氮是科學(xué)家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過(guò)程：N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工業(yè)合成氨則是人工固氮。
分析兩種固氮反應(yīng)的平衡常數(shù)，下列結(jié)論正確的是       。

 反應(yīng)
大氣固氮
工業(yè)固氮
溫度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
 
A．常溫下，大氣固氮幾乎不可能進(jìn)行，而工業(yè)固氮非常容易進(jìn)行
B．人類大規(guī)模模擬大氣固氮是無(wú)意義的
C．工業(yè)固氮溫度越低，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)越完全
D．K越大說(shuō)明合成氨反應(yīng)的速率越大
（3）在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料, 發(fā)生反應(yīng)：3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)測(cè)得甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為40%。
 
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
判斷乙容器中反應(yīng)進(jìn)行的方向       。（填“正向”或“逆向”）
達(dá)平衡時(shí)，甲、乙、丙三容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)大小順序?yàn)?u>       。
（4）氨氣是合成硝酸的原料，寫(xiě)出氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式       。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)是氨的催化氧化，在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    △H =" —905" kJ/mol    ①主反應(yīng)
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)     △H =" —1268" kJ/mol   ②副反應(yīng)
有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如甲圖。

（1）由反應(yīng)①②可知反應(yīng)⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反應(yīng)熱ΔH=     
（2）由圖甲可知工業(yè)上氨催化氧化生成 NO時(shí)，反應(yīng)溫度最好控制在     
（3）用Fe3O4制備Fe（NO3）3溶液時(shí)，需加過(guò)量的稀硝酸，原因一：將Fe4O3中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，
原因二：     （用文字和離子方程式說(shuō)明）。
（4）將NH3通入NaClO溶液中，可生成N2H4，則反應(yīng)的離子方程式為     。
（5）依據(jù)反應(yīng)②可以設(shè)計(jì)成直接供氨式堿性燃料電池（如乙圖所示），則圖中A為     （填“正極”或“負(fù)極”），電極方程式為     

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

開(kāi)發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)    ΔH2 =" –" 566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(1)  ΔH3 =" –" 44.0 kJ/mol
寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：___________。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來(lái)源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0
①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB、KC）的大小關(guān)系為_(kāi)__________。
     
②100℃時(shí)，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中，發(fā)生反應(yīng)，能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________
a．容器內(nèi)氣體密度恒定  
b．單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)生成0.3 mol H2
c．容器的壓強(qiáng)恒定      
d．3v正(CH4) = v逆(H2)
如果達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5，則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =___________
（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH（aq）設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，圖1表示反應(yīng)過(guò)程中能量的變化情況。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在圖I中，曲線______(填“a”或“b”）表示使用了催化劑；該反應(yīng)屬于______(填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）為探究外界條件對(duì)合成甲醇化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某科技工作者設(shè)計(jì)了以下三組實(shí)驗(yàn)，部分?jǐn)?shù)據(jù)已填人表中，請(qǐng)補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)組
T/℃
起始濃度/mol?L－1
等質(zhì)量催化劑的
比表面積/m2?g－1
CO
H2
①
280
1.20×10－3
5.80×10－3
82
②
280
1.20×10－3
5.80×10－3
124
③
350
             
             
124
 
其中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組①和②的目的是______。
（3）“圖2”所揭示的規(guī)律是：在p1壓強(qiáng)達(dá)平衡時(shí)______；并請(qǐng)畫(huà)出在p2壓強(qiáng)下（p2> p1)的曲線。
（4）在堿性條件下可將合成甲醇的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1） 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g)   ⊿H=" -574" kJ·mol－1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)   ⊿H=" -1160" kJ·mol－1
③H2O(g) = H2O(l)    △H=" -44.0" kJ·mol－1
寫(xiě)出CH4(g)與NO2(g)反應(yīng)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式                  。
（2）利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí)，其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為                                 。
（3）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)）加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

   濃度/mol·L－1

 

 
時(shí)間/min

NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
①10min~20min以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為                        。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為   　　   （保留兩位小數(shù)）。
③一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率      （填“增大”、“不變”或“減小”） 。
④下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是    　　　   （填序號(hào)字母）。
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變　　      B． 2v正(NO) = v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變    D．混合氣體的密度保持不變
⑤30min末改變某一條件，過(guò)一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是           。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出30min至40min的變化曲線。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯

其中乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行

（1）上述乙苯與CO2反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為_(kāi)_______________________。
（2）①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=______________________。
②下列敘述不能說(shuō)明乙苯與CO2反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________________。
a．v正(CO)=v逆(CO)                   b．c(CO2)=c(CO)
c．消耗1mol CO2同時(shí)生成1molH2O      d．CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
（3）在3L密閉容器內(nèi)，乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L，其中實(shí)驗(yàn)I在T1℃、0.3MPa，而實(shí)驗(yàn)II、III分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件；乙苯的濃度隨時(shí)間的變化如圖I所示。

①實(shí)驗(yàn)I乙苯在0～50min時(shí)的反應(yīng)速率為_(kāi)______________。
②實(shí)驗(yàn)II可能改變條件的是__________________________。
③圖II是實(shí)驗(yàn)I中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線，請(qǐng)?jiān)趫DII中補(bǔ)畫(huà)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線。
（4）若實(shí)驗(yàn)I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L，其他條件不變，乙苯的轉(zhuǎn)化率將（填“增大”、“減小”或“不變”），計(jì)算此時(shí)平衡常數(shù)為_(kāi)____________________。

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