工业炼铁过程中涉及到的主要反应有:
i.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393kJ/mol
ii.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172kJ/mol
iii.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H3
iv.2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H4=+460kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应iv_________(填“能”或“不能”)在任何温度下自发进行。
(2)△H3=_________kJ/mol。
(3)T1时,向容积为10L的恒容密闭容器中加入3molFe2O3和3molCO发生反应iii,5min时达到平衡,平衡时测得混合气体中CO2的体积分数为80%。
①0~5min内反应的平均速率v(CO2)=_________mol•L-l•min-l。
②该温度下反应的平衡常数为_________。
③若将平衡后的混合气体通入1L3.6mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应,反应的离子方程式为_________,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________
④下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.Fe2O3的物质的量不再变化
b.体系的压强保持不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量相等
(4)一定条件下进行反应iii,正向反应速率与时间的关系如图所示,t2时刻改变了一个外界条件,可能是_________。
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高三化学综合题困难题
工业炼铁过程中涉及到的主要反应有:
i.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393kJ/mol
ii.C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172kJ/mol
iii.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H3
iv.2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)△H4=+460kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应iv_________(填“能”或“不能”)在任何温度下自发进行。
(2)△H3=_________kJ/mol。
(3)T1时,向容积为10L的恒容密闭容器中加入3molFe2O3和3molCO发生反应iii,5min时达到平衡,平衡时测得混合气体中CO2的体积分数为80%。
①0~5min内反应的平均速率v(CO2)=_________mol•L-l•min-l。
②该温度下反应的平衡常数为_________。
③若将平衡后的混合气体通入1L3.6mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应,反应的离子方程式为_________,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________
④下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.Fe2O3的物质的量不再变化
b.体系的压强保持不变
c.混合气体的平均摩尔质量保持不变
d.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量相等
(4)一定条件下进行反应iii,正向反应速率与时间的关系如图所示,t2时刻改变了一个外界条件,可能是_________。
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高三化学综合题困难题查看答案及解析
(12分)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。高炉内可能发生如下反应:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)+CO2(g) = 2CO(g) △H2=+172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s) △H3=-13.7 kJ·mol—1 ③
请回答下列问题:
⑴计算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。
⑵800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得高炉内c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。(请写出必要的解题步骤)
②计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)(请写出必要的解题步骤)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(12分)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。高炉内可能发生如下反应:
C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)+CO2(g) = 2CO(g) △H2=+172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g)+Fe3O4(s) = 4CO2(g)+3Fe(s) △H3=-13.7 kJ·mol—1 ③
请回答下列问题:
⑴计算3Fe(s)+2O2(g) = Fe3O4(s)的△H=___________________。
⑵800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得高炉内c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。(请写出必要的解题步骤)
②计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)(请写出必要的解题步骤)
高三化学填空题简单题查看答案及解析
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2) 在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1=-41.0kJ/mol
II. CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90. 0kJ/mol
III.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)则△H3=______,在以上制备甲醇的两个反应中,反应II优于反应III,其原因为______。
(2)一定化例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
当温度为470K时,图中P点_____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后,甲醇产率下降的原因是____________。
(3)图2 为一定比例的CO2、H2,CO、H2,CO、CO2、.H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时,根据曲线a、c 判断合成甲醇的反应机理是______(填“A"或“B").
A. B.
②490K时,曲线a 与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应I、III分析原因______________________。
(4)研究证实,CO2 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式为_____。
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(14分)
(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti涉及的步骤为:TiO2→TiCl4Ti。
已知:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的 ΔH= 。
(2)在一定温度下,5L密闭容器中进行TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)反应,若容器中加入足量的TiO2和C后,充入0.2mol的Cl2,经过5s达到平衡时Cl2转化率为80%。
①计算v(CO)= mol/(L·s) ,此温度下的平衡常数K= 。
②用Cl2的物质的量浓度的改变来表示反应速率v正、v逆与时间的关系图,则图中阴影部分的面积为 。
③以下各项不能说明该反应达到平衡状态的是 。
A. 气体的密度不随时间改变
B. 容器中的压强不随时间变化
C. CO的浓度不随时间变化
D. TiCl4物质的量不随时间变化
E. TiCl4与CO物质的量之比不随时间变化
④若继续充入0.2molCl2,重新达到平衡后Cl2的浓度为 mol/L。
(3)反应③经过10 min达到平衡,得到物质的量浓度与时间的关系如下图。若将容器的容积压缩为原来的一半,再经过5 min后重新达到平衡时的平衡常数为 ,若升高温度该反应的平衡常数将 (填:增大、减小或不变)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:_______________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点___________________________________________________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
已知在298K时下述反应的有关数据:
C(s) + 1/2 O2(g) = CO(g) △H1 =-110.5kJ/mol
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol ,
则C(s)+CO2(g)= 2CO(g)的△H是
A.283.5kJ/mol B.172.5kJ/mol C.-172.5kJ/mol D.-504 kJ/mol
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
已知在298K时下述反应的有关数据:
C(s) + 1/2 O2(g) = CO(g) △H1 =-110.5kJ/mol
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol ,则C(s)+CO2(g)= 2CO(g)的△H
A.283.5kJ/mol B.172.5kJ/mol C.-172.5kJ/mol D.-504 kJ/mol
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