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Fe2O3(s)+ CO(g)
Fe(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Q1kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A.c1=c2
B.2Q1=Q3
C.2a1=a3
D.a1 +a2 =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 molCO、2molH2和1molCH3OH,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______________________.
X2、Y2单质在一定条件下有如下反应:X2+Y2+H2O→HXO3+HY(未配平)。
按要求回答下列问题:
(1)X2、Y2可能的组合是__________________。
a.F2、Br2 b.I2、Cl2c.C12、O2 d.Br2、N2
(2)试比较X2、Y2、HXO3的氧化性强弱:___________________[用(1)中所选的X2、Y2回答,下同]。判断HXO3+HX能否反应:___________(填“能”或“不能”)。若能反应,请写出其化学反应方程式,若不能反应,请说明理由:____________________。
(3)若用KX制取HX,不能选用浓硫酸的原因是________________________。(用化学方程式表示)
(4)工业上测定某产品中YO-的含量,先将一定量产品的溶液加入过量的KX溶液和稀硫酸中,使之反应生成X2,试写出上述反应的离子方程式:______________________。
(5)Fe2+、Fe3+、X2、X-、Y-五种微粒中的两种微粒A(阳离子)和B在溶液中能相互反应生成X2,向含微粒A的溶液中滴入足量l mol/LNa2S溶液,生成的沉淀C与足量的热NaOH溶液反应,过滤,残渣D再与稀硫酸完全反应生成E溶液。则生成的沉淀C的成份是(填化学式)____________________。E溶液中阳离子除H+外,另外的阳离子的检验方法是_______________________________________。
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下图:
(1)电解精练银时,阴极反应式为_______________;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该红棕色气体与水反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)固体混合物B的组成为_____________;在生成固体B的过程中,必须控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_____________________。
(3)煅烧过程中生成的氧化产物与NH3在催化剂条件下反应的化学方程式为_____________________。这个反应中会有白烟产生,该白烟为______________。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上3.0kg废料中的铜可完全转化为__________molCuAlO2,至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液___________L。
下列实验流程图中,X为第三周期两种重要单质的氧化物的混合物。反应②、④是工业上的重要反应,部分物质及反应条件没有列出。
请回答下列问题:
(1)写出A、E、B的化学式:A________, E___________,B___________。
(2)写出C溶液转化为C固体的过程中,HCl气流的作用:________________________。
(3)写出①、③、④反应的化学方程式,(若是离子反应写离子方程式)
①__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
(4)将SO2气体分别通入下列溶液写出对应的实验现象
①BaCl2溶液________________________________;
②Ba(NO3)2溶液_____________________________________;
⑨FeCl3溶液_____________________________。
I.高炉炼铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
已知该反应的H,在1000℃时,K=64。在1000℃的条,在容积10 L的密闭容器中,加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.OmoI,反应经10 min后达到平衡。
(1)该时间范围内的平均反应速率v(CO2)=_________mol/Lmin
(2) 的最大转化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施是_______________。
A.减少Fe的量 | B.增加Fe2O3的量 |
C.升高反应温度 | D.移出部分CO2 |
E.使用合适的催化剂 F.减少容器的容积
Ⅱ.已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g),其平衡常数K2.在温度973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 |
K1 |
K2 |
973K |
1.47 |
2.38 |
1173K |
2.15 |
1.67 |
(4)通过表格中的数值可以推断:反应①的△H_O。(填“>”“<”)
(5)现有反应③:该反应的平衡常数的数学表
达式K3=____。
(6)根据反应①和②可以推导出Ki,Kz和玛之间的关系式。K3=__________。据此关系式和上表数据,也能推断出反应③的△H__0(填“>”“<”)。
苯丙酸诺龙的一种同分异构体A,在一定条件下可发生下列反应:
根据以上信息回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称是_________________;B的分子式是_____________。
(2)B→C的反应类型是______________;E→F的反应类型是________________。
(3)D的结构简式是__________________________。
(4) F→G的化学方程式是______________________。
(5)H中最多有____________________________个碳原子在同一个平面上。
(6)芳香族化合物X是F的同分异构体,请写出X的两种符合下列条件的结构简式:
①1 mol最多能和3molNaOH发生反应
②苯环上的氢只有两种
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