【题目】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=aKJ ·mol-1
(1)已知:
①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H1=+489.0kJ·mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+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 | |
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、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2:3
c.增加Fe2O3可以提高CO2的转化率
【答案】(1)-28.5 (2)C3(CO2)/C3(CO) 减小 (3)①60% ②ab (漏选得1分,错选不得分)
【解析】
试题分析:(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1;①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g),根据盖斯定律得到反应的焓变=+489.0kJmol-1-3×(+172.5kJmol-1)=-28.5kJmol-1。
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=,该反应是放热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小;
(3)①在T℃时,该反应的平衡常数K=64,甲容器内浓度商Qc=1,小于平衡常数,反应向正反应进行,设消耗一氧化碳物质的量为x,则:
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
反应前后气体体积不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故=64,解得x=0.6,故CO的转化率=0.6mol/1mol×100%=60%,②a.反应前后气体质量变化,体积不变,随反应进行气体密度发生变化,若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态,故a正确;b.甲为等效平衡,平衡时CO的含量相等,由于CO的含量=,则平衡时甲、乙中CO的平衡浓度之比为2mo/L:3mol/L=2:3,故b正确;d.Fe2O3为固体量,增加其用量,不影响化学平衡移动,不能提高CO的转化率,故c错误,故选ab。
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【题目】下列各项中,属于微量元素的是
A. C、H、N、P、Mn B. Cl、Fe、S、N、Mg
C. B、Cu、Zn、Mn、Mo D. N、P、K、Cu、Fe
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【题目】关于晶体的下列说法正确的是( )
A. 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B. 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C. 金属能导电是因为金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
D. 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
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【题目】NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol/LNaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是
A. 40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B. 图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C. 图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5mol·L-1·s-1
D. 温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
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【题目】将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物,既能减少它对环境的污染,又能实现废电池的资源化利用。
Ⅰ. 回收二氯化锰:将废旧锌锰电池处理,得到含锰混合物,向该混合物加入浓盐酸并加热。
(1)写出MnO(OH)与浓盐酸反应的化学方程式:_________。
Ⅱ. 锰回收新方法:向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnOOH + MnO2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 == 3MnSO4 + 4CO2↑ + 6H2O
(2)与使用浓盐酸回收锰相比,新方法的优点是_________(答1点即可)。
(3)欲以MnSO4溶液为原料制备MnCO3,选用的加料方式___________(填字母),原因是___________。
已知:Ksp(MnCO3)=2.3×10﹣11、Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10﹣13
a. 将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b. 将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c. 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中
d. 以上三种方式都无法得到MnCO3.
Ⅲ. 现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示:
请回答下列问题:
(4)MnxZn1﹣xFe2O4中铁元素化合价为+3,则锰元素的化合价为___________。
(5)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(6)酸浸时,MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为__________________。
(7)除汞是以氮气为载气吹入滤液中,带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时,KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如图2所示:
①写出pH=10时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式________________。
②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高,其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外,还可能是__________________。
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【题目】近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
图1 图2
①在图示的转化中,被还原的元素是 ,X的化学式为 。
②氮元素在周期表中的位置是 。
(2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应,实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时,写出发生反应的化学方程式: 。已知NOx与NH3的反应△H<0,为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (任写一条)。
(3)利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl,反应Ⅱ的离子方程式是 。
(4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸钠的电子式_________________。
②检验废水中是否存在NH4+的方法是 。
③若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积为 mL。
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【题目】下列对乙烯和聚乙烯的描述中,不正确的是( )
A.乙烯是纯净物,聚乙烯是混合物
B.常温下,乙烯为气态,聚乙烯为固态
C.乙烯的化学性质与聚乙烯相同
D.取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量分别相等
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【题目】鉴别物质的方法错误的是( )
A. 用酚酞鉴别食盐水和稀醋酸
B. 用水鉴别生石灰和石灰石
C. 用燃着的木条鉴别空气和二氧化碳
D. 用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
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