高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol-1
则a = kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不
变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
| |
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
| 甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填字母) 。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是 。
(3)电解饱和食盐水可得到H2和另外两种产物,这两种物质相互反应的离子方程式为 ,欲从饱和食盐水中获得食盐晶体,可采用的实验方法是 。
(4)气体X可增大饱和食盐水吸收CO2的量,有利于NaHCO3晶体的生成和析出,X的化学式是 。
(5)下列有关NaHCO3和纯碱的说法正确的是 (填字母)
| A.NaHCO3属于盐类,纯碱属于碱 |
| B.分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸,产生气泡的速率相同 |
| C.常温下在水中的溶解度,NaHCO3大于纯碱 |
| D.除去NaHCO3溶液中的纯碱,应往溶液中通入足量的CO2 |
铝是地壳中含量最多的金属元素,其单质和化合物广泛应用于日常生活中。
(1)铝粉和铁的氧化物(FeO·Fe2O3)可配成铝热剂用于焊接钢轨,反应的化学方程式是 。
(2)NaOH溶液可以除去铝表面的氧化膜,在处理过程中常会产生H2,产生H2的离子方程式是 。
(3)工业上以铝土矿(Al2O3·H2O)为原料生产铝,主要包括下列过程:
i.将粉粹、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中;
ii.加入过量的试剂A使所得溶液中析出Al(OH)3固体;
iii.使Al(OH)3脱水生成Al2O3;
iv.电解熔融Al2O3生成Al。
铝土矿粉粹的目的是 ,试剂A的化学式是 ,电解熔融Al2O3时,加入冰晶石,其作用是 。
(4)明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O,向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,当溶液中的SO42-恰好沉淀时,铝元素的存在形式是 。
(5)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓(化学式:AlGa)合金制取氢气的新工艺(如下图所示)。
i.写出常温下铝镓合金产生氢气的化学方程式 。
ii.下列有关该工艺的说法正确的是 。
| A.该过程中,能量的转化形式只有两种 |
| B.铝镓合金可以循环使用 |
| C.铝镓合金的熔点比金属铝低 |
| D.该工艺可利用太阳能分解水 |
氢气还原氧化铜反应不完全时,得到的是Cu、Cu2O、CuO的固体混合物。某化学兴趣小组为了探究某次氢气还原CuO实验最终所得的产物的组成,进行了如下实验:
①取一定质量的均匀的上述固体混合物A,将其分成两等份。
②取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体的质量减小了3.20g
③另一份加入500mL的稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体2.24L。
请回答以下问题:
(1)A中,所含氧元素的物质的量为_________。
(2)A中,n(Cu)+n(Cu2O)=_______________。
(3)所用稀硝酸的物质的量浓度为_______________。
某芳香族化合物A分子式为C8H10O2 为测定其结构做如下分析:
(1)为确定羟基的个数, 将1mol A与足量钠反应生成氢气22.4L(标准状况下),说明A分子中含羟基______个。
(2)核磁共振氢谱显示A有3个峰,峰面积之比为1:2:2,该物质的结构简式为________________。
(3)A在Cu催化下可被氧气氧化生成有机物B,B的相对分子质量比A小4。试写出反应的方程式____________________。
(4)0.25mol B与足量银氨溶液充分反应生成有机物C,同时得到银______克。将生成的有机物C酸化后得到有机物D。已知A、D在一定条件下可缩聚生成高分子化合物E。写出E在足量NaOH溶液中水解的化学反应方程式___________________。
(5)有机物F是有机物B的一种同分异构体。F能使氯化铁溶液显紫色,含有4种氢原子。试写出F的结构简式_____________________(只写出一种即可)。
在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g) △H,随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的△H__________0(填“>”或“<”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,平均反应速率v(NO2)为__________mol·L-1·s-1,反应的平衡常数K为_____________。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4) 以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。则T___________100℃(填“>”或“<”)。
(3)100℃时达到平衡后, 继续往容器中通入0.1N2O4 mol,则化学平衡_________(填“左移”、“右移”或“不移动”),达到新平衡时N2O4 的浓度________0.04mol/L。