.(13分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知:2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g),ΔH=-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s),ΔH=-825.5 kJ·mol-1
反应:Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH=______ kJ·mol-1.
Ⅱ.反应1/3Fe2O3(s)+ CO(g)2/3Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=____________.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的 转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1 kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2 kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3 kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A c1=c2 B.2Q1=Q3 C. 2α1=α2 D.α1+α2=1
E. 该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l mol CO、2mol H2和1mol CH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式___ ____。
海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘、镁等。按要求回答下列问题:
(1)可以证明溴比碘的氧化性强的离子反应方程式为____________________________。
(2)从海带灰中提取的碘单质,往往含有一定的杂质,通常利用加热的方法除去杂质,这个过程中主要利用碘性质中的___________,也可以通过萃取分液的方法提取碘,实验室中分液时,分液漏斗中的上层液体应从分液漏斗的_______(填“上”或“下”)口倒出。
(3)点燃的镁条可以在二氧化碳气体中继续燃烧,该反应的化学方程式为__________。
一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。按要求回答下列问题:
(1)通入空气的极发生的反应类型为___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)在电池工作过程中,O2-向_______移动,负极反应式为______________________。
(3)每有1mol丁烷参加反应,理论上消耗氧气的物质的量为_____________。
高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,按要求回答下列问题:
(1)放电时, _______(填物质化学式,下同)作负极,充电时,____________作阴极。
(2)放电时正极附近溶液的碱性__________ (填“增强”或“减弱”)
(3)充电时,每转移3mol电子,被氧化物质的物质的量为____________。
偶联反应是近年来有机合成的热点之一。化合物I的结构简式为,它可以发生以下反应:
利用化合物Ⅱ可以合成,其合成路线如下:
(1)化合物I的分子式为_________,与氢氧化钠水溶液加热的反应方程式为________。
(2)化合物Ⅳ→化合物Ⅴ的反应类型为_____________,Ⅵ的结构简式为____________。
(3)已知和化合物I也能发生类似于反应①的反应,生成有机化合物Ⅶ,则Ⅶ的结构简式为___________________。
(4)化合物Ⅷ比化合物Ⅱ多一个碳原子,写出满足下列条件的化合物Ⅷ的同分异构体的结构简式_____。
①苯环上只有两个处于对位的取代基;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有四组吸收峰
下图是合成某种聚酯纤维H的流程图。
已知:A为对二甲苯,D、E、F、G分子中均含有两个碳原子。
按要求回答下列问题:
(1)反应①~⑤中,与①的反应类型相同的是______________(填数字编号)。
(2)G中所含官能团的名称是___________。F→G有一种中间产物,该产物分子中只有一种官能团,则其结构简式为____________。
(3)反应⑥的化学方程式为_______________。
(4) E在氢氧化钠醇溶液作用下发生反应的化学方程式为__________________。
(5)I是C的一种同分异构体,已知I物质可以和氯化铁溶液发生显色反应,苯环上只有两个取代基,核磁共振氢谱图中有6组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:2:1,则I的结构简式为_______________。