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)。
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)
![]() |
(1)第①步中,操作A是,第⑤步中,操作B。
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2)
,
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是
已知离子反应:RO+6I-+6H+===R-+3I2+3H2O,试根据离子方程式必须“质量守恒,电荷守恒”等判断:n=______________,R元素在中RO的化合价是______________。
下列物质能导电的是,属于电解质的是,属于非电解质的是。
①铜②烧碱③大理石④氯化钠晶体⑤盐酸⑥氨气
⑦蔗糖⑧氯气⑨液态氯化氢⑩硫酸溶液
某同学在用稀盐酸与铁制取氢气的实验中,发现加入少量氯化铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有
(答两种);
(2)实验室中现有NaCl、CuSO4、FeCl2、ZnCl2等4种溶液,可与实验中CuCl2溶液起相似作用的是;
(3)为了进一步研究氯化铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验(混合溶液) |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4mol/L盐酸/mL |
60 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuCl2溶液/mL |
0 |
1.0 |
5.0 |
10 |
V6 |
40 |
H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
20 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=,V6=,V9=;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuCl2溶液时,生成氢气的速率会
大大提高。但当加入的CuCl2溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因
应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。
(1)773 K、固定体积的容器中,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中
能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入amol CO、2amol H2,平衡时能生成0.1amol CH3OH,反应就具工业应用价值。
①若按上述投料比使该反应具有工业应用价值,CO的平衡转化率最小为 ;
②②在容器容积不变的前提下,欲提高H2的转化率,可采取的措施(答两项即可)、 ;
③ ③下列与催化剂有关的说法中,正确的是 (填字母序号)。
④a.使用催化剂,使反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH>-91 kJ·mol-1
⑤b.使用催化剂,能够提高反应物转化率
c.使用催化剂,不能改变反应的平衡常数K
(2)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如下图I所示。
①Fe电极作 极(填“阴”或“阳”);
②Ni电极的电极反应式为: 。
(3)欲用下图II装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定
推算反应速率。