I.一定条件下铁可以和CO2发生反应:
Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) △H>0。1100℃时,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)=___________(结果保留3位有效数字)。
(2)1100℃时该反应的平衡常数K= (填数值);该温度下,若在8分钟时CO2和CO各增加0.5mol/L,此时平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)1100℃时,2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
| 容器 |
甲 |
乙 |
| 反应物投入量 |
3molFe、2molCO2 |
4molFeO、3molCO |
| CO的浓度(mol/L) |
C1 |
C2 |
| CO2的体积分数 |
φ1 |
φ2 |
| 体系压强(Pa) |
P1 |
P2 |
下列说法正确的是___________(填序号);
A.2C1 = 3C2 B.φ1 = φ2 C.P1<P2
II.(4)已知:①Fe(OH)3(aq)
Fe3+(aq)+3OH-(aq);ΔH=" a" kJ•mol-1
②H2O(l)
H+(aq)+OH-(aq);ΔH="b" kJ•mol-1
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式: 。
(5)柠檬酸(用H3R表示)可用作酸洗剂,除去水垢中的氧化铁。
溶液中H3R、H2R-、HR2--、R3-的微粒数百分含量与pH的关系如图所示。图中a曲线所代表的微粒数的百分含量随溶液pH的改变而变化的原因是 (结合必要的方程式解释)。调节柠檬酸溶液的pH=4时,溶液中上述4种微粒含量最多的是 (填微粒符号)。
III.(6)高铁酸钠(Na2FeO4)广泛应用于净水、电池工业等领域,工业常用电解法制备,其原理为
Fe+2OH--+2H2O
FeO42--+3H2↑
请设计一个电解池并在答题卡的方框内画出该装置的示意图并作相应标注。
其阳极反应式为:________________________________。
Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途,
(1)焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为;铝的化合物明矾可用于净水,其原理用离子方程式解释为。
(2)硅藻遗骸中主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3。从中获取Al(OH)3的过程如下:
步骤I:取适量硅藻遗骸用70%H2SO4浸泡;
步骤II:向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤;
步骤III:向上述滤液中通入过量CO2过滤得到Al(OH)3。
①用70%H2SO4浸取硅藻遗骸的目的是。
②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为;
③步骤III中能否用HCl代替CO2?(填“能”或“不能”);该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为;向该滤液中滴加少量NaOH溶液,则
填(“变大”、“变小”或“不变”)
(3)Al(OH)3可用作阻热材料,试从Al(OH)3的化学性质角度分析其原因。
粗氧化锌中含少量CuO、Fe3O4、SiO2等杂质。工业上以粗氧化锌生产硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示:
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,6.5,9.7。
请回答下列问题:
(1)操作③的名称是;
(2)加入适量锌粉的作用为;
(3)加入30%H2O2反应的离子方程式是;
(4)加入适量Ca(OH)2调节溶液pH,促进Fe3+水解,Fe3+水解反应的平衡常数表达式K= ,Ca(OH)2不能过量的原因是 。
一定温度时,在容积一定的密闭容器中,反应A(?)+B(g)
C(g)+D(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大。请回答下列问题:
(1)正反应是(填“放热”或“吸热”)反应;该反应的化学平衡常数的表达式是。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的依据是。(填写字母编号)
A.体积分数组成C%=D%
B.单位时间内生成n molA的同时生成n molC
C.温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
D.温度和体积一定时,容器内压强不再变化
(3)该反应的正反应速率随时间变化的关系如图所示。t2时改了某种条件,改变的条件是。(填写字母编号)
A.升温 B.加压 C.催化剂 D.增加A的量
(4)升高温度到T℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生上述反应。平衡后测得K=1。然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来的10倍,结果A的百分含量始终未改变,则此时B的转化率是。
氮是地球上含量丰富的原子元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)25℃时,0.1mol/LNH4NO3溶液中水的电离程度(填“大于”、“等于”或“小于”) 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
(2)若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH4NO3溶液等体积混合,混合溶液中2c(NH4+)>c(NO3-),所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(3)发射火箭时肼(N2H4)为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是。
(4)下图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol
2NO (g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3kJ/mol
则反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)的△H是。
生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与混合,在含有Zn、Cu等元素的催化剂条件下能合成一种生物质能——甲醇。
(1) 与CO互为等电子体的物质的化学式是。
(2) CO2分子中碳原子的杂化类型是杂化。
(3) 按电子排布Zn在元素周期表中属于区,
其晶体属于六方最密堆积,它的配位数是。
(4) Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示。(空心球代表氯离子),则一个晶胞中所含的数目是。