(10分) 高炉炼铁过程中发生的主要反应为
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________,△H________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(C02)= _____________、CO的平衡转化率= _____________:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________。
A.减少Fe的量 | B.增加Fe203的量 | C.移出部分C02 |
D.提高反应温度 E.减小容器的容积 F.![]() |
锆(Zr)是一种重要的稀有元素。
(1)由锆英石(ZrSiO4)可制取ZrOC12-8H2O
①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为:ZrSiO4+3CZrC+SiO2+2CO↑,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为。
②用烧碱熔ZrC制取Na2ZrO3,完成该反应的化学方程式:
□ZrC+□NaOH+□□Na2ZrO3+□CO2+□H2O
③碱熔料用盐酸浸出可得ZrOC12溶液。通过蒸发结晶从该溶液中获得ZrOC12-8H2O,还需用浓盐酸控制酸度,原因是。
(2)ZrOC12-8H2O具有多方面的用途。用ZrOC12-8H2O和YC13制备Y2O3--ZrO2复合粉体的流程如下:
①共沉淀时,生成Zr(OH)4的化学方程式为。
②当共沉淀恰好完全时,溶液中c(Zr4+)=。
(已知Ksp[Zr(OH)4]=6.4×10—49,Ksp[Y(OH)3]=8.0×10—23;溶液中离子浓度为1×10-5mol•L-1时,可认为沉淀完全)
③将制得的一种复合粉体溶于水后,测得其微粒的平均直径为30 nm,该分散系属于。
甲、乙、丙、丁、X是由短周期元素组成的纯净物,其中X为单质。上述物质转化关系如下图所示(某些产物略去)。
请回答下列问题:
(1)若丁是一元强酸,甲→丁是工业生产丁的主要途径。
①写出反应I的化学方程式:。
②常温下,1 mol丙发生反应III放出46kJ热量,该反应的热化学方程式为:。
③在常温下,向V1L pH= 11的甲溶液中加入V2L pH=3的盐酸,若反应后溶液的pH<7,则V1和V2的关系为V1V2(选填“>”、“<”或“=”),所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序可能是:(写一种即可)。
(2)若丁是二元弱酸,丙是温室气体。
在容积为2L的容积固定的密闭容器中,将乙(g)和H2O(g)按下表用量分别进行反应:乙(g)+H2O(g) 丙(g) + H2(g),得到如下数据:
①该反应的正反应为(填“吸热”或“放热”)反应。
②900℃时,上述反应按如下起始量分别加入该容器:
则此时反应的v(正)v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③实验3跟实验2相比,改变的条件可能是。
金刚焼胺和达菲都是防治人传染禽流感的常有药。金刚烷胺结构式:
(1)金刚烷胺的分子式为_______。
(2)金刚烷胺的同分异构体中____(填“存在”或“不存在”)芳香族化合物。
生产达菲的主要原料是莽草酸,莽草酸存在以下转化关系:
A含苯环,其苯环上若有一个氢原子被氯原子取代,将可能产生两种同分异构体。
(3)莽草酸→A的化学方程式:_______,该反应类型为_______。
(4)B的结构简式为_______。
(5)A的一种同分异构体水杨酸()也是医药工业的重要原料,下列有机物属于水杨酸同系物的是_______(填选项编号)。
高锰酸钾是强氧化剂,它的用途遍布各个行业。
(1)工业上由软锰矿(主要成分为MnO2)生产髙锰酸钾分为两个步骤。
①步骤一将软锰矿与过量的固体KOH和空气在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4),该反应的化学方程式是______________。
②步骤二以石墨为阳极,铁为阴极,电解锰酸钾(K2MnO4)溶液,在_______(填“阴极区”或“阳极区”)得到高锰酸钾。阴极反应的化学方程式是_______。
(2)某研究小组用工业生产高锰酸钾产生的废渣——猛泥(含K2MnO4、MnO2及Pb、Ca等元素)和乳钢废酸液制取工业级碳酸锰(MnCO3),其流程如下:
③轧钢废酸中Fe2+的作用是______________。
④操作I、操作II、操作III的名称是_______。
⑤溶液C中除含有Ca2+、Mn2+、H+外,还含有的阳离子是_______。
⑥若固体C中不含CaCO3,则溶液D中<_______。
[已知:Ksp(MnCO3)=1×10—11,Ksp(CaCO3)=5×10—9]
下表所列是元素周期表部分短周期的主族元素
W |
X |
Y |
||
R |
Z |
已知R为地壳中含量最多的金属元素。
(1)写出Z的原子结构示意图________。
(2)W与氢原子形成6原子分子的结构简式_______。
(3)超细RX粉末被应用于大规模集成电路领域。其制作原理为R2Y3、X2、W在高温下反应生成两种化合物,这两种化合物均由两种元素组成,且原子个数比均为1∶1;其反应的化学方程式为_______。
(4)X最高价氧化物对应水化物与X气态氢化物反应的生成物溶于水中,所得溶液离子浓度从大到小的顺序是_______。
(5)火箭发动机的燃料胼(N2H4)与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)△H1=—195kJ•mol—1
②N2H4(l) +O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=—534.2kJ•mol—1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式______________。
(6)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.00 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),经过一段时间(t)后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s |
0 |
50 |
150 |
250 |
350 |
n(PCl3)/mol |
0 |
0.16 |
0.19 |
0.20 |
0.20 |
相同温度下,起始时向容器中充入1.00 mol PC15、0.20 mol PCl3和0.40 mol Cl2,反应达到平衡前v(正) _______v(逆)(填“>”或“=”或“<”);原因是_______。