工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:① 2C(焦炭)+O2(空气)=2CO;② Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需,可能的主要原因是:
A.炼铁高炉的高度不够 B.CO与铁矿石接触不充分
C. CO过量 D.CO与Fe2O3的反应有一定限度
高三化学选择题简单题
工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:① 2C(焦炭)+O2(空气)=2CO;② Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需,可能的主要原因是:
A.炼铁高炉的高度不够 B.CO与铁矿石接触不充分
C. CO过量 D.CO与Fe2O3的反应有一定限度
高三化学选择题简单题查看答案及解析
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) △H= -28.5 kJ·(mol-1
(1)已知:C(石墨)+CO2 (g)2CO(g) △H= + 172.5 kJ·mol-1
则反应:Fe2O3 (S) +3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) △H=________kJ·mol-1
(2)冶炼铁反应 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5 kJ·mol-1的平衡常数表达式K= ________,温度降低后,K值________.(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在ToC时,该反应的平衡常数K=27,在1L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.
Fe2 O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲容器 | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
乙容器 | 1.0 mol | 2.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
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.乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b.甲、乙容器中,CO2的平衡浓度之比为2:3
c.当容器内气体压强保持不变时,标志反应达到平衡状态
d.当容器中气体密度保持不变时,标志反应达到平衡状态
(4)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________(填编号)。
②在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图:A电极对应的金属是________(写元素名称),B电极的电极反应式是________。
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
钢铁行业是工业生产的重要支柱。
(1)已知高炉炼铁的主要反应为:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+19 kJ·mol-1
写出FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:________________。
(2)恒温恒容条件下进行反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填写序号字母)。
a.v(CO)正=v(CO2)逆 b.CO、CO2 的浓度之比为1:1
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)ToC时,反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数为K=27。在1L的密闭容器中分别按下表所示加入物质,维持ToC反应一段时间达到平衡,甲、乙容器中CO的平衡转化率之比=_________。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲容器 | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
乙容器 | 1.0 mol | 2.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
(4)下列为合成甲醇的有关化学方程式:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
某温度下,上述三个反应的平衡常数数值分别为2.5,2.0和K3,则K3值为_______。
(5)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电。高铁电池的总反应为:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,则充电时的阳极反应式为__________。
(6)炼铁尾气中含有CO,经过回收可用于合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.1 kJ·mol-1。ToC,该反应的Kp=6.0×10-3kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度所得平衡常数,分压= 总压×物质的量分数)。该温度下的某容器中,若起始充入2molH2、1molCO,平衡时甲醇的平衡分压p(CH3OH)=24.0kPa,则平衡时混合气体中CH3OH的体积分数约为________(用百分数表示,小数点后保留1位)。
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以赤铁矿为原料,利用高炉炼铁的基本反应为:
i.Fe2O3(s)+3CO2Fe(s)+3CO2(g)△H1
其中CO产生的反应是:
ii.C(焦炭,s)+O2(空气,g)=CO2(g)△H2<0
iii.C(焦炭,s)+CO2(g)=2CO(g)△H3>0
(1)以焦炭炼铁的反应:3C(焦炭,s)+2Fe2O3(s)4Fe(s)+3CO2(g)的△H=____________(请用含△H1、△H2或H3的式子表示)。
(2)反应i的平衡常数与温度的关系如下表,请回答:
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数K | 64.0 | 50.6 | 42.9 |
①当反应温度为1150℃,高炉中n(CO):n(CO2)=4:1时,v正_____v逆(填大于、小于、或等于)。
②己知高炉容积VL,反应温度1000℃。若提供给i反应的CO共2.24×103L(已折算标准状况),该反应经过tmin达平衡,则CO2在此段时间的反应速率为________(用V、t代数式表示)。
(3)T℃下,初始体积均为2L,初始压强均为100kPa的甲(固定体积),乙(固定压强)两容器中各充入2molCO进行反应iii,达平衡时甲中气体压强变为原来的4/5倍。请回答:
①下列可以判断甲中反应达平衡的是________________(填字母序号)。
a.2c(CO2)=c(CO)
b.v正(CO2)=2v逆(CO)
c.气体密度不再改变
d.气体平均分子量不再改变
②下图为甲、乙两容器中CO的百分含量(CO%)与时间(t)的关系示意图,其中代表乙容器的是___________(填字母编号),理由是______________________。
③乙容器中达平衡时的平衡常数Kp=___________________(Kp为用压强表达的平衡常数)。
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高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
I.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) △H
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g) △H1
②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g) △H2
则△H___________________(用含△H1 、△H2的代数式表示)。
(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=____________________________。
(3)在某温度时,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 | 1.5 | 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____________________(填编号)。
A.若容器压强恒定,反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
C.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
D.增加Fe2O3就能提高CO的转化率
II.纳米MgO可用尿素与氯化镁合成。某小组研究该反应在温度为378~398K时的反应时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下实验设计表:
编号 | 温度/K | 反应时间/h | 反应物物质的量配比 | 实验目的 |
① | 378 | 4 | 3∶1 | 实验②和④探究________ ______________________ 实验②和__________探究 反应时间对产率的影响。 |
② | 378 | 4 | 4∶1 | |
③ | 378 | 3 | _______ | |
④ | 398 | 4 | 4∶1 |
下图为温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请归纳出温度对纳米MgO制备的影响规律(写出一条):
___________________________________________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
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) △H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H1=+489.0 KJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5KJ·mol-1
则△H=________KJ•mol-1。
(2)高炉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.当容器内气体密度恒定,表明反应达到平衡状态
B.甲容器中CO的平衡时的速率小于乙容器中CO平衡时的速率
C.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为3:2
D.增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
(4)汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,一种CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在高温熔融状态下能传导O2-(过程中无气体产生),则负极的反应式为________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
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=akJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·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2 L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)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节,此法工艺简单,产量大,能耗低,仍是现代炼铁的主要方法,回答下列问题:
(1)已知炼铁过程的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1
还会发生3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=a kJ/mol;
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=b kJ/mol;
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+ CO2(g) △H4=c kJ/mol;
则△H1=________kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)高炉炼铁产生的废气(CO、CO2)有多种处理方法,反应原理如下:
①生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)。一定温度下在恒容密闭容器中模拟此反应,下列化学反应速率最快的是_______________
A.υ(CO)=1.2 mol/(L·min) B.υ(H2)=0.025 mol/(L·s) C.υ(CH3OH)=1 mol/(L·min)
②生成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。在两个容积相同的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2):n(CO2)]充入原料气,CO2平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示
氢碳比X_____2.0(填>、<或=,下同),理由是___________________。
(3)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度T关系如表:
T/℃ | 700 | 800 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 1.0 | 2.3 | 3.6 |
①该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②若某恒定温度下,向容积为1 L的恒容密闭容器中充入2 mol CO2、3 mol H2,10 min后反应达到平衡状态,测得υ (CH3OH)=0.075 mol/(L·min),则此反应条件下温度______800℃(填>、<或=)。
③若反应在1200℃进行试验,某时刻测得反应容器中各物质浓度满足关系式2c(CO2)·c3(H2)=3c(CH3OH)·c(H2O),此时反应在________向进行(填“正”或“逆”)。
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