題目列表(包括答案和解析)
工業(yè)上金屬的冶煉過(guò)程復(fù)雜。
(1)煉鐵涉及的2個(gè)熱化學(xué)方程式:
△H=-15.73kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.4kJ·mol-1
則反應(yīng)Fe2O3(s)+CO(g) = 2FeO(s)+CO2(g) 的△H= 。
(2)工業(yè)上電解硫酸鋅溶液可實(shí)現(xiàn)濕法煉鋅(控制條件,使H+難放電、陽(yáng)極電極不溶解)。寫出電解總方程式 。
(3)將干凈的鐵片浸于熔融的液態(tài)鋅水中可制得鍍鋅鋼板,這種鋼板具有很強(qiáng)的耐腐蝕能力。鍍鋅鋼板的鍍層一旦被破壞后,鋅將作為原電池的 極發(fā)生 反應(yīng)。(填“氧化”或“還原”)
(4)實(shí)驗(yàn)室用鍍鋅鋼板與稀硫酸制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48L,則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ,消耗硫酸的物質(zhì)的量是 。
(共10分)
(1)在化學(xué)反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ·mol-1表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察下圖,然后回答問(wèn)題。
①圖中所示反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng) (填“需要”、“不需要”或“不一定”)加熱,該反應(yīng)的△H = (用含E1、E2的代數(shù)式表示)。
②對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線(Ⅱ)與實(shí)線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因是____________________________________。
(2)把煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑:
途徑Ⅰ、貱(s)+O2(g) === CO2(g) ΔH1<0
途徑Ⅱ 先制水煤氣:②C(s)+H2O(g) === CO(g)+H2(g) ΔH2>0
再燃燒水煤氣:
③2CO(g)+O2(g) === 2CO2(g) ΔH3<0 ④2H2(g)+O2(g) === 2H2O(g) ΔH4<0
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①判斷兩種途徑放熱:途徑Ⅰ放出的熱量________途徑Ⅱ放出的熱量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
②ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的數(shù)學(xué)關(guān)系是_________________________________。
③由于制取水煤氣的反應(yīng)里,反應(yīng)物具有的總能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的總能量,那么在化學(xué)反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物就需要________能量才能轉(zhuǎn)化為生成物,因此其反應(yīng)條件為________。
(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g) === 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-25 kJ·mol-1 ①
3Fe2O3(s)+CO(g) === 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-47 kJ·mol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g) === 3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+19 kJ·mol-1 ③
請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:______________________________________。
鋼鐵工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中處于十分重要的位置,工業(yè)上采用高爐冶煉,常用赤鐵礦、焦炭、空氣和熔劑(石灰石)作原料。已知赤鐵礦被還原劑還原時(shí)是逐級(jí)進(jìn)行的,還原時(shí)溫度及CO、CO2平衡混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系如下圖:
(1)鐵在元素周期表中位于 周期 族
(2)在溫度低于570℃時(shí),還原分兩階段完成,在溫度高于570℃時(shí),依次發(fā)生的還原反應(yīng)有: (選用右圖中的a、b、c、d填空)
(3)為減少高爐冶鐵時(shí),含CO的尾氣排放,下列研究方向不可取的是 。
(a)其它條件不變,增加高爐的高度
(b)調(diào)節(jié)還原時(shí)的爐溫
(c)增加原料中焦炭與赤鐵礦的比例
(d)將生成的鐵水及時(shí)移出
(4)已知下列反應(yīng)數(shù)值:
反應(yīng)序號(hào) |
化學(xué)反應(yīng) |
反應(yīng)熱 |
① |
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) |
△H1= -26.7kJ·mol-1 |
② |
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) |
△H2= -50.8kJ·mol-1 |
③ |
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2 (g) |
△H3= -36.5kJ·mol-1 |
④ |
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) |
△H4 |
反應(yīng)④△H4= kJ·mol-1。
(5)1100℃時(shí), FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),平衡常數(shù)K=0.4。今在一密閉容器中,加入7.2gFeO,同時(shí)通入4.48LCO(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況),將其升溫到1100℃,并維持溫度不變,達(dá)平衡時(shí),F(xiàn)eO的轉(zhuǎn)化率為: 。
(14分)鋼鐵工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中處于十分重要的位置,工業(yè)上采用高爐冶煉,常用赤鐵礦、焦炭、空氣和熔劑(石灰石)作原料。已知赤鐵礦被還原劑還原時(shí)是逐級(jí)進(jìn)行的,還原時(shí)溫度及CO、CO2平衡混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系如下圖:
(1)鐵在元素周期表中位于 周期 族
(2)在溫度低于570℃時(shí),還原分兩階段完成,在溫度高于570℃時(shí),依次發(fā)生的還原反應(yīng)有: (選用右圖中的a、b、c、d填空)
(3)為減少高爐冶鐵時(shí),含CO的尾氣排放,下列研究方向不可取的是 。
(a)其它條件不變,增加高爐的高度
(b)調(diào)節(jié)還原時(shí)的爐溫
(c)增加原料中焦炭與赤鐵礦的比例
(d)將生成的鐵水及時(shí)移出
(4)已知下列反應(yīng)數(shù)值:
反應(yīng)序號(hào) |
化學(xué)反應(yīng) |
反應(yīng)熱 |
① |
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) |
△H1= -26.7kJ·mol-1 |
② |
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) |
△H2= -50.8kJ·mol-1[來(lái)源:學(xué).科.網(wǎng)] |
③ |
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2 (g)[來(lái)源:學(xué)+科+網(wǎng)] |
△H3= -36.5kJ·mol-1 |
④ |
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) |
△H4 |
反應(yīng)④△H4= kJ·mol-1。
已知下列熱化學(xué)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ/mol
Fe2O3(s)+CO(g)===Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-15.73 kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4 kJ/mol
則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質(zhì)和CO2氣體時(shí)對(duì)應(yīng)的ΔH約為( )
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol C.+218 kJ/mol D.+109 kJ/mol
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