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工业上用赤铁矿生产铁,可以选择的还原剂有C和H2,根据所学的知识判断:
已知:Fe2O3(s)+
3
2
C(s)=2Fe(s)+
3
2
CO2(g)△H=+233.8kJ?mol-1△S=279J?K-1?mol-1
Fe2O3(s)+3H2(g)=2Fe(s)+3H2O(g)△H=+98kJ?mol-1△S=144.2J?K-1?mol-1
问:那一种还原剂可使反应自发进行的温度低?(要求计算过程)(保留三位有效数字)
考点:焓变和熵变
专题:化学反应中的能量变化
分析:根据△H-T△S=0为平衡状态,△H-T△S<0时为自发过程,进行计算比较.
解答: 解:用C为还原剂时,代入△H-T1△S<0得:233.8kJ?mol-1-T1×279J?K-1?mol-1<0,解得:T1>838K能自发进行;
用H2为还原剂时,代入△H-T2△S<0得:98kJ?mol-1-T2×144.2J?K-1?mol-1<0,解得:T2>679.6K能自发进行;
所以,用氢气为还原剂,反应自发进行的温度较低,
答:用氢气为还原剂,反应自发进行的温度较低.
点评:本题考查了由综合判据计算自发反应的温度,题目难度一般,明确△H-T△S<0时为自发过程是解题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

在一定条件下,测得2CO2?2CO+O2(反应从CO2开始)平衡体系的平均相对分子质量为M,在此条件下,CO2的分解率为(  )
A、
44-M
M
B、
2(44-M)
M
C、
44-M
2M
D、
M
44-M

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科目:高中化学 来源: 题型:

在酸性条件下,许多氧化剂可使KI溶液中的I-氧化,例如KIO3(IO3-→I2)、H2O2(H2O2→H2O)、FeCl3(Fe3+→Fe2+).请根据题目要求填空:
(1)写出在酸性条件下,KIO3溶液与KI溶液反应的离子方程式
 
,并用双线桥表示其电子转移情况.
(2)在酸性条件下(足量),各取1L浓度为1mol?L-1的KI溶液,分别与上述列举的三种溶液进行完全反应,则需要溶质的物质的量之比:n(KIO3):n(H2O2):n(FeCl3)=
 
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

粗盐中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4杂质.从粗盐制得精盐的过程如下:
①各操作分别是:操作a
 
、操作c
 

②各试剂分别是:试剂Ⅰ
 
、试剂Ⅱ
 
、试剂Ⅲ
 

③加入试剂Ⅱ所发生反应的化学方程式为
 
 

④操作b与试剂Ⅲ的顺序能否交换?为什么?
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2:,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的
3
5

①达到平衡时,CO的转化率为
 

②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有
 

A.2v(H2)═v(CH3OH)
B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.容器内的压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的颜色保持不变
F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-b kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-c kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=
 
kJ/mol
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为
 

②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液,电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为
 

离子Cu2+H+Cl-SO42-
c/mol?L-10.5220.5

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科目:高中化学 来源: 题型:

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置
 
(填代表装置图的字母,下同);除去自来水中的Cl-等杂质,选择装置
 

(2)从碘水中分离出I2,选择装置
 
,该分离方法的名称为
 

(3)装置A中①的名称是
 
,进水的方向是从
 
口进水.装置B在分液时为使液体顺利下滴,应进行的具体操作
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)把6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)?2C(g)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2mol C,测得D的平均反应速率为0.15mol/(L?min),则
①平衡时A的物质的量浓度是
 
;B的转化率是
 

②在下面空白处用三段式写出求算x的过程.
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成.写出a极的电极反应式:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

常温下有下列四种溶液:
溶液pH=4的NH4ClpH=4的盐酸0.1mol?L-1的醋酸0.1mol?L-1的NaOH
已知该温度下醋酸的电离平稀常数Ka=1.8×10-5.请回答下列问题:
(1)用④的标准液滴定③宜选用
 
(填“石蕊”、“酚酞”或“甲基橙”)作为指示剂;①②溶液中由水电离出的c(H+)之比为
 

(2)将②③④三种溶液分别加水稀释10倍,pH变化最小的是
 
 (用序号表示),用pH试纸测定溶液pH的操作方法是
 

(3)都是0.1mol/L的①NH4Cl、②NH4HCO3、③CH3COONH4、④NH4HSO4的溶液中NH4+离子浓度大小顺序为
 
.(用序号填写)
(4)取适量溶液③滴定20mL溶液④,滴定曲线如图所示,则a点时溶液中各离子浓度的大小关系为
 
.若b点时消耗③的体积为V mL,则V
 
20(填“>”、“<”或“=”).

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科目:高中化学 来源: 题型:

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,低碳循环正成为科学家研究的主要课题.
最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.该构想技术流程如图:

(1)向分解池中通入高温水蒸气的作用是
 

(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
 

(3)已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9mol2?L-2.现将CaCl2溶液与0.02mol?L-1 NaCO3溶液等体积混合,生成CaCO3沉淀时,所需CaCl2溶液的最小物质的量浓度为
 

 (4)CO(g)和H2O(g)在一定条件下反应可得到清洁燃料H2,将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),不同温度下得到三组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需要的时间/min
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
3900abcdt
①实验1前6min的反应速率v(CO2)=
 
(保留小数点后两位,下同).
②实验2条件下平衡常数K=
 

③该反应的△H
 
0(填“<”或“>”).
④实验3中,若平衡时的转化率α(CO)>α(H2O),则
a
b
的取值范围是
 

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