(11分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
温度/℃ |
1 000 |
1 150 |
1 300 |
平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g).该反应在不同
温度下的平衡常数如下:请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,
ΔH 0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10min后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)= ,CO的平衡转化率= ;
(3)欲提高(2)中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.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
在常温下向20mL 0.1 mol·L-1某酸(用HAc表示)溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,用pH计来测定溶液中pH数据如下表,作出pH与NaOH溶液体积关系的曲线如图所示(忽略温度变化)。请根据表中数据和滴定曲线回答以下问题:
V(NaOH)mL |
0.00 |
10.00 |
18.00 |
19.80 |
19.98 |
20.00 |
20.02 |
20.20 |
22.00 |
40.00 |
pH |
3.0 |
4.7 |
5.7 |
6.7 |
7.7 |
8.7 |
9.7 |
10.7 |
11.7 |
12.5 |
(1)实验中的指示剂最好使用___________________________;
(2)当V (NaOH)=20.00mL时,请写出溶液中主要存在的两种平衡状态的表示式_______________、________________;溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________;
(3)a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________________。
(4)该温度下,滴定曲线上c点时HAc的电离平衡常数Ka=_______(用含V的代数简式表示)。
金属铜不溶于稀硫酸,但可溶于铁盐溶液。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式_______________________________________。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是_________g,溶液中的c(SO42—)=__________mol/L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则:X极是(正、负极),电极反应式。Y极的材料是,电极反应式。
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=;H2的平衡转化率为_________________________。
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式。
(3)该温度下,反应平衡常数K=______________(填数值),温度升高,平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)恒容条件下,下列措施中能使反应体系中增大的措施有。
a.升高温度 b.充入He气 c.再充入2 molH2 d.使用催化剂
化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质,为了保护环境,这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子:Fe3+、Cu2+,化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。
(1)操作①的名称是。
(2)沉淀A中含有的金属单质有。
(3)操作②中在酸性下发生反应的离子方程式。
(4)检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是。
(5)操作③中发生反应的离子方程式为。
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:_________。
(2)收集氨气应使用法。
(3)要得到干燥的氨气可选用下列 做干燥剂。
A.浓硫酸 | B.碱石灰 | C.NaOH固体 | D.P2O5固体 |
(4)用图1装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是。该实验的原理是。
(5)如果只提供如图2的装置,请举例说明引发喷泉法。