金属铁用途广泛,高炉炼铁的总反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生上述反应,可以判断该反应已经达到平衡的是 。
A.密闭容器中总压强不变 |
B.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变 |
C.密闭容器中混合气体的密度不变 |
D.c(CO)= c(CO2) |
E.Fe2O3的质量不再变化
(2)一定温度下,上述反应的化学平衡常数为3.0,该温度下将4molCO、2molFe2O3、6molCO2、5molFe加入容积为2L的密闭容器中,此时反应将向 反应方向进行(填“正”或“逆”或“处于平衡状态”);反应达平衡后,若升高温度,CO与CO2的体积比增大,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”) 。
(3)已知:3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) △H="–47" kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) △H=" +19" kJ/mol
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H="–11" kJ/mol
则Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的△H= 。
(4)上述总反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表:
温度 |
250℃ ~ 600℃ ~ 1000℃ ~ 2000℃ |
主要成分 |
Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe |
800℃时固体物质的主要成分为 ,该温度下若测得固体混合物中m(Fe)︰m(O)=105︰32,则Fe3O4被CO还原为FeO的百分率为 (设其它固体杂质中不含Fe、O元素)。
CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是。
(2)已知在101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30 倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是:。
(3)120℃、101 kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在bmL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为
(保留2位小数)。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL ,则a与b关系的数学表示式是。
在25℃,101 kPa条件下,将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中,使其完全燃烧干燥后,恢复至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是15 L,则原CO和H2的混合气中V(CO)=L,V(H2)=L。
(2)若剩余气体的体积是a L,则原CO和H2的混合气中V(CO)∶V(H2)=。
(3)若剩余气体的体积是a L,则a的取值范围是。
把铝、铁混合物1.1 g溶于200 mL 5mol/L盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L(溶液体积变化忽略不计)。
(1)反应中消耗HCl的物质的量mol。
(2)该混合物中铝的质量为g,铁的质量为
g。
取一定质量的氯化钠、溴化钠、碘化钠的混合物平均分成五等份,分别加水配成溶液并编号为甲、乙、丙、丁、戊,再分别向各溶液中通入一定体积的氯气,将反应后所得溶液蒸干,灼烧固体。通入氯气的量与最终所得固体质量记录如下:
编号 |
甲 |
![]() |
丙 |
丁 |
戊 |
固体组成 |
NaI、NaBr、NaCl |
NaBr、NaCl |
NaCl |
||
氯气的体积![]() |
V |
2V |
3V |
4V |
5V |
固体质量/g |
54.62 |
43.64 |
35.48 |
30.14 |
29.25 |
求:(1)请填写表中空白;
(2)标准状况下氯气的体积V为,原混合物中溴化钠的物质的量为
将Mg、Cu组成的1.32g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.02mol,向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液30 mL时金属离子恰好沉淀完全.则形成沉淀的质量为。