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.已知反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1,该反应在1000℃的平衡常数等于64。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
Ⅱ.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.2α1=α3 D.α1+α2=1
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图三是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为 (标况下).
A、B、C、D、E、F五种短周期元素的原子序数依次增大。周期表中A元素的原子半径最小,B形成化合物种类最多,C是空气中含量最多的元素,D是地壳中含量最多的元素,短周期主族元素中E的原子半径最大且其单质能与冷水剧烈反应,F既能与盐酸反应也能与烧碱溶液反应制得A单质。
(1)B在周期表中的位置是____________________,C的原子结构示意图为________
(2)A、B形成的最简单化合物名称是___________,分子构型是__________________
(3)BD2的结构式为:__________。已知:298K,BD生成1molBD2(g)时放出热量283.0kJ·mol-1,B单质生成1molBD2(g)时放出热量393.5kJ·mol-1,则B单质反应生成BD的热化学方程式为。
(4)室温时,仅由B、D、E三种元素形成的某种常见的离子化合物水溶液的pH_____7(填“>”、“=”或“<”),理由是(用离子方程式表示)_________________________________
(5)硒(se)是人体必需的微量元素,与D同一主族,Se原子比D原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_________。
(6)F的最高价氧化物与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是
__________________________________________________________
(7)A单质和D单质可组成最简单的燃料电池,若用稀硫酸作电解质,该电池的正极反应式是:______________________________________________
(1)在25℃条件下将pH=3的醋酸稀释100倍后溶液的pH为
A.5 | B.1 | C.1~3之间 | D.3~5之间 |
(2)常温下,pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合后,混合溶液中
c(Cl-)c(NH4+)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)常温下,已知某CH3COONa溶液中的c(Na+)=c(CH3COO一),则该溶液的pH7(填“>”、“=”或“<”)。
(4)如果将NaOH和NH4Cl溶液等浓度、等体积混合,则混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:c( )c( )c( )c( )c( )
[括号内填离子符号,“”上填写“>”或“=”]
(5)常温下等物质的量浓度的下列溶液中,①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3·H2O;c(NH4+) 由大到小的顺序是:_____________________________(填序号)
(12分)已知丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成假紫罗兰酮,再进一步可以合成有工业价值的紫罗兰酮,如:
又知卤代烃可以发生水解
又知可发生下面反应:,
下图是合成有机物A的路线图,反应条件和一些不必列出的产物等均已删去.
(1)写出结构简式
②________________⑤_________________⑥________________。
(2)写出化学方程式
①→②________________________ ④→⑤_________________________。
(8分)设三种不同有机物的分子式分别为:CxHy、CmHn、CaHbOc。
(1)若CxHy、CmHn等物质的量,充分燃烧消耗O2量相等,则x、y、m 、n一定存在的等式关系是
(2)若CxHy、CmHn等质量,充分燃烧消耗O2量相等,则x、y、m 、n一定存在的等式关系是
(3)若CxHy、CaHbOc等物质的量,充分燃烧消耗O2量相等,则CaHbOc可以表达为:
CxHy·CO2·H2O(横线上填相关系数)
有0.1mol某有机物和0.25mol氧气在一密闭容器中燃烧,所得气体产物为CO2、CO、H2O(气),产物依次通过浓硫酸时,浓硫酸质量增加了5.4g,再通过炽热的氧化铜时,氧化铜质量减轻了1.6g,最后通过碱石灰时,碱石灰的质量增加了8.8g。
(1)求该有机物的分子式。(请写出计算过程)
(2)写出其可能的结构简式。