2008年，中国人民经受了雪灾、震灾等自然灾害的严峻考验，漫长的灾后重建需要大量的钢铁．高...

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

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)+ CO(g) Fe(s)+ CO2(g) ΔH＝-23.5 kJ·mol-1，该反应在

1000℃的平衡常数等于4。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：

则下列关系正确的是________

A．c1=c2　　　　 B．2Q1=Q3　　 C．2α1=α3　　　　 D．α1+α2 =1

E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量

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，如图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）。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

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)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ•mol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，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：

(3)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=___；

(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式___；

(5)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：

则下列关系正确的是___。

A.c1=c2　　 B.2Q1=Q3　　 C.2α1=α3　　 D.α1+α2=1

E.该反应若生成1molCH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量

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，如图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：

(6)B极上的电极反应式为___；

(7)若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL1mol/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)。

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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：

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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我国是钢铁大国，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法，下面是炼铁的有关反应。

Ⅰ.已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）∆H=-566kJ/mol

②2Fe（s）+O2（g）=Fe2O3（g）∆H=-825.5kJ/mol

反应：③Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）∆H=__________kJ/mol

Ⅱ.反应：④Fe2O3（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）；1000℃时，在一个容积为10L的恒容密闭容器中，加入Fe（s）、Fe2O3（s）、CO（g）、CO2（g）各10mol，反应经过10min后达到平衡。（已知：在1000℃，反应④的平衡常数等于4.0）。

（1）反应④的平衡常数表达式是________，平衡时CO的转化率=_________%。

（2）欲提高平衡时CO的转化率，可采取的措施是___________。

A．适当降低反应温度　　 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

Ⅲ.对高炉炼铁废气中的CO进行回收，使其在一定条件下和H2反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）∆H=-391kJ/mol。有关物质的浓度和反应过程中的能量变化如图一、图二所示。

（1）“图一”中：A线表示____________的浓度变化，0-10分钟，用H2浓度变化表示的平均反应速率v（H2）=____________。

（2）“图二”中：a=____________kJ/mol。

（3）向恒温、恒压的密闭容器中充入1molCO（g）、2molH2（g）和1molCH3OH（g）开始反应，达到平衡时，测得混合气体的密度是起始时的1.6倍。起始时该反应的速率v（正）__________v（逆）（填“>”、“<”或“=”）。

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=_________。

（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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(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Fe_mO_n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：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe^2＋＝Mn^2＋＋5Fe^3＋＋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Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）

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(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Fe_mO_n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：2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋      8H^＋＋MnO₄^－＋5Fe^2＋＝Mn^2＋＋5Fe^3＋＋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Fe_mO_n的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）

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钢铁是21世纪用途最广的结构材料和功能材料。其成分主要是Fe和少量C。

（1）工业上在炼铁高炉中用CO热还原Fe₂O₃冶炼铁。写出该反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目________。

（2）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则铁镁合金的化学式为________。

（3）Fe^3＋的电子排布式为________；CH₃⁺微粒的中心原子杂化轨道类型为________；

（4）向一定量的FeCl₃溶液中加入适量KSCN溶液，溶液变红色。该反应体系中存在化学平衡(用反应式表示)；向上述红色溶液中加入Mg(OH)₂固体，可观察到溶液红色变浅，有红褐色沉淀析出。试用平衡移动原理解释该现象________。(不考虑SCN^—与Mg²⁺反应)

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.(13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.

I.已知：2CO(g)+ O₂(g)＝2CO₂(g),ΔH＝-566 kJ·mol^-1

2Fe(s)+ O₂(g)＝Fe₂O₃(s),ΔH＝-825.5 kJ·mol^-1

反应：Fe₂O₃(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO₂(g),ΔH＝______ kJ·mol^-1.

Ⅱ.反应 1/3Fe₂O₃(s)+ CO(g)2/3Fe(s)+ CO₂(g)在1000℃的平衡常数等于4.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

Ⅲ.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:

则下列关系正确的是________.

A c₁=c₂                             B.2Q₁=Q₃        C. 2α₁=α₂           D. α₁+α₂=1

E. 该反应若生成1mol CH₃OH，则放出(Q₁+Q₂)kJ热量

(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l mol CO、2mol H₂和1mol CH₃OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.

(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式_______________。

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