【題目】合成氨工業(yè)生產中所用的α Fe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,鐵、氧的物質的量之比為4∶5,其中Fe2+與Fe3+物質的量之比為________。
(2)當催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,其催化劑活性最高,此時混合物中鐵的質量分數為________(保留兩位小數)。
(3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應制備α鐵觸媒的化學方程式(另一種產物可溶于水):____________________________________________________________。
(4)為制得這種活性最高的催化劑,理論上應向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的質量是多少?,生成該實驗條件下CO2的體積是多少?(請寫出計算過程。假設此實驗條件下,氣體摩爾體積為24 L·mol-1)。___________
【答案】1∶172.41%2Fe2O3+C4FeO+CO2↑6 g、 12 L
【解析】
(1)設FeO、Fe2O3分別為x mol、y mol,根據鐵、氧物質的量之比得:(x+2y)∶(x+3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+與Fe3+物質的量之比為x∶2y=1∶1,故答案為:1∶1 ;(2)根據催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2,可推知,FeO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1,混合物中鐵的質量分數為×100%≈72.41%,故答案為:72.41% ;(3)由題給信息知,C(炭粉)會將一部分Fe2O3還原成FeO,同時C(炭粉)被氧化成CO2,故答案為:2Fe2O3+C4FeO+CO2↑;(4)由于催化劑中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1∶2時,其催化劑活性最高,此時反應后的混合物中,FeO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1,原料480 g Fe2O3為3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必須有的Fe2O3參加反應,即1 mol Fe2O3參加反應,理論上要有0.5 mol C反應,即6 g C,生成0.5 mol CO2,在該條件下體積為12 L,故答案為:6 g、12 L。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】據報道,我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,有以下三種:
部分氧化: CH4(g)+1/2O2(g) CO(g)+2H2(g) ΔH1= —35.9kJ·mol-1 ①
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH2=+205.9kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3= —41.2kJ·mol-1 ③
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH4 ④
則反應②自發(fā)進行的條件是________________,ΔH4 =_____________kJ·mol-1。
(2)起始向密閉容器中充入一定量的CH4(g)和O2(g),發(fā)生反應①。CH4(g)的平衡轉化率與溫度(T)和壓強(P)的關系如圖所示。
①N、P兩點的平衡常數:K(N)_______K(P)(填“>”“<”或“=”),理由是_____________。
②M、N兩點的H2的物質的量濃度c(M)____c(N)(填“>”“<”或“=”)。
(3)合成氣CO和H2在一定條件下能發(fā)生如下反應:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)。在容積均為V L的甲、乙、丙三個密閉容器中分別充入amol CO和2a mol H2,三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實驗測得反應均進行到t min時CO的體積分數如圖所示,此時三個容器中一定處在化學平衡狀態(tài)的是_________(填“T1”或“T2” 或“T3”);該溫度下的化學平衡常數為___________(用a、V表示)。
(4)光能儲存一般是指將光能轉換為電能或化學能進行儲存,利用太陽光、CO2、H2O生成甲醇的光能儲存裝置如圖所示,制備開始時質子交換膜兩側的溶液質量相等。則b極的電極反應式為_________。
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【題目】成環(huán)反應在有機合成中具有重要應用,某環(huán)狀化合物G的合成過程如下:
(1)A→B為加成反應,則B的結構簡式是______;B→C的反應類型是______.
(2)G中含有的官能團名稱是______;F的化學式為______.
(3)D→E的化學方程式是___________________________________________.
(4)H是F的同分異構體,具有下列結構特征:①核磁共振氫譜除苯環(huán)吸收峰外僅有1個吸收峰;②存在甲氧基(CH3O—).H的結構簡式是________________.
(5)由C通過加聚反應合成的高分子化合物M的化學方程式為______.
(6)下列說法正確的是______.
a.A能和HCl反應得到聚氯乙烯的單體
b.D和F中均含有2個π鍵
c.1mol G完全燃燒生成8mol H2O
d.F能發(fā)生加成反應、取代反應、氧化反應.
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【題目】根據元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是
A. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4
B. 氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物
C. 上圖所示實驗可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si
D. 用中文“”(ào)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族
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【題目】在密閉容器中,給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱,在催化劑存在下發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。在500 ℃時,平衡常數K=9。若反應開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02 mol/L,則在此條件下CO的轉化率為( )
A. 25% B. 50% C. 75% D. 80%
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【題目】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入500 mL 1 mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出672 mL(標準狀況)氣體。向所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現,那么若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物,能得到鐵( )
A. 28 g B. 14 g
C. 12.32 g D. 條件不足,無法計算
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【題目】如圖所示,關閉活塞,向甲、乙兩剛性密閉容器中分別充入1 mol A、2 mol B,此時甲、乙的容積均為2 L(連通管體積忽略不計)。在T℃時,兩容器中均發(fā)生下述反應:A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g) △H < 0。達平衡時,乙的體積為2.6 L,下列說法正確的是
A. 甲中反應的平衡常數小于乙
B. 若打開活塞K,達平衡時乙容器的體積為3.2 L
C. 當乙中A與B的體積分數之比為1:2時,反應達到平衡狀態(tài)
D. 平衡時甲容器中A的物質的量小于0.55 mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是進行氣體性質實驗的常用裝置,下列對有關實驗現象的描述中,不正確的是
A. 若水槽中盛有水,試管中盛滿SO2,可看到試管中液面上升
B. 若水槽中盛有水,試管中盛滿NO2,可看到試管中液面上升并充滿試管
C. 若水槽中盛有水(滴有酚酞),試管中是NH3,可看到試管內液面上升并呈紅色
D. 若水槽中盛有NaOH溶液,試管中是Cl2,可看到試管內液面上升,黃綠色褪去
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