题目
题型:不详难度:来源:
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)。
答案
(3)①60% ②ac(漏选得1分,错选不得分)
(4)①bc(漏选得1分,错选不得分) ②锌
解析
试题分析:(1)根据盖斯定律可知∆H=ΔH1 -3ΔH2=-28.5kJ•mol‾1,所以a="-28.5" 。
(2)因为Fe和Fe2O3为固体,所以平衡常数表达式为: ;因为该反应为放热反应,所以温度升高,平衡向左移动,K值减小。
(3)①根据三段式进行计算:设消耗一氧化碳物质的量为x
Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)
起始量(mol) 1 1
变化量(mol) x x
平衡量(mol) 1-x 1+x
K===64,计算得到x=0.6,则转化率=60%
②a、反应前后气体质量变化,体积不变,若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态,正确;b、乙容器中一氧化碳增加,相当于增大压强,反应前后体积不变,甲容器中CO的平衡转化率等于乙的转化率错误;c、甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol;乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol,平衡物质的量为0.6mol,甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4+0.6=2:3,正确;d、固体量增加不影响化学平衡,增加Fe2O3不能提高CO的转化率,故d错误,故答案为:ac 。
(4)①装置中原电池的正极和电解池的阴极可以得到保护;bc可以保护铁;故答案为:bc。
②装置为原电池,若用d装置保护铁,X极的电极材料应比铁活泼可以选择锌。
核心考点
试题【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】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)在0~60s内,以N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1。
(2)根据甲图中有关数据,计算100℃时该反应的平衡常数K1= =0.36mol.L-1.S-1
若其他条件不变,升高温度至120℃,达到新平衡的常数是k2,则k1 k2(填“>”、“<”或“=”)。(3)反应进行到100s时,若有一项条件发生变化,变化的条件可能是 。
A.降低温度 B.通入氦气使其压强增大 C.又往容器中充入N2O4 D.增加容器体积
(4)乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为 。
A.平衡状态 B.朝正反应方向移动 C.朝逆反应方向移动 D.无法判断
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=" +67.2" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=" -534.7" kJ·mol-1
N2O4(g) 2NO2(g) △H=" +57.0" kJ·mol-1
则2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= kJ·mol-1
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol-1
则a为 。
(2)科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O。制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中,负极的电极反应式为_________________________________。
②作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,阳极的电极反应式是:_____________________________________。
(3)利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g),ΔH=-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
A.低温高压; | B.加入催化剂; | C.体积不变充入氦气; | D.增加CO的浓度;E.分离出二甲醚 |
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.01 | 0.2 | 0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) = 。
②该温度下的平衡常数为 。
③若平衡后,再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3,此时正、逆反应速率的大小:
v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH,已知该反应在 T ℃时,平衡常数K=9.0。
请回答:
(1)已知:N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH1 2NO2(g) O2+2NO(g) ΔH2 ΔH= (用含ΔH1、ΔH2的表达式表示);
(2)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则NO的反应速率 ;
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,下列能判断该反应已达到平衡的是________;
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 |
B.混合气体密度不变 |
C.混合气体平均相对分子质量不变 |
D.2v正(N2)=v逆(NO) |
(5)T ℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol·L-1、0.20mol·L-1和0.50mol·L-1,此时反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),平衡时,N2在混合气体的体积百分数为多少?(在答题卡上写出具体计算过程,结果保留2位有效数字)
P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ∙mol—1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能 |
B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(s)的反应热△H |
C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ∙mol—1 |
D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ∙mol—1 |
I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为 。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。
830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。
(3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol/L) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
①此时刻v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 。
以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为 ;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为
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