【題目】高爐煉鐵中常見的反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H
(1)某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬上述反應(yīng)。一定溫度下,在2L盛有Fe2O3粉末的恒容密閉容器中通入0.1molCO,5min時生成2.24gFe。5min內(nèi)有CO表示的平均反應(yīng)速率是mol·L-1min-1;5min時CO2的體積分?jǐn)?shù)為;若將此時反應(yīng)體系中的混合氣體通入100mL0.9mol/L的NaOH溶液中,充分反應(yīng)后所得溶液中離子濃度由大到小的順序是 。
(2)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=;下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填序號)。
a.容器內(nèi)固體質(zhì)量保持不變
b.容器中氣體壓強(qiáng)保持不變
c.c(CO)=c(CO2)
d.v(CO)=v(CO2)
(3)已知上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T(單位:K)之間的關(guān)系如圖所示,其中直線的斜率為- (氣體常數(shù)R=8.3×10-3kJ·mol-1·K-1)。

①根據(jù)圖像可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而(填“增大”、“減小”或“不變”)
②該反應(yīng)的△H=kJ·mol-1。
(4)結(jié)合上述有關(guān)信息,寫出兩條提高CO轉(zhuǎn)化率的措施、

【答案】
(1)0.006;60%;c(Na)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H)
(2)c3(CO2)/c3(CO);ad
(3)減;-24.9
(4)降低CO2的濃度;適當(dāng)降低溫度
【解析】高爐煉鐵中常見的反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H
(1)n(Fe)=2.24g÷56g/mol=0.04mol,由反應(yīng)可知消耗CO為0.04mol× =0.06mol,則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為v= =0.006 mol/(L·min);將混合氣體通入100mL0.9mol/L的NaOH溶液中,完全反應(yīng)后可得0.03molNaHCO3和0.03molNa2CO3的混合溶液,因水解溶液顯堿性,且CO32-的水解程度大于HCO3- , 所得溶液中離子濃度由大到小的順序是 c(Na)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H) ;
(2)由Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),純固體不能代入K的表達(dá)式中,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ;a.容器內(nèi)固體質(zhì)量保持不變,能說明是平衡狀態(tài),故a正確;b.因容器中氣體的總物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)保持不變無法說明是平衡狀態(tài),故b錯誤;c.c(CO)=c(CO2) 無法說明是平衡狀態(tài),故c錯誤;d.當(dāng)v(CO)=v(CO2) 時能說明是平衡狀態(tài),故d正確;故答案為ad;
(3)①根據(jù)圖像可知,lnK隨 增大而增大,而溫度越高, 越小,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減;
②設(shè)直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是b,則有l(wèi)nK=- +b,將M、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值代入求得b=1.8,則有4.8= - +1.8,解得△H=-24.9kJ·mol-1
(4)此反應(yīng)正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),可以通過 降低CO2的濃度或適當(dāng)降低溫度,使平衡正向移動,達(dá)到提高CO轉(zhuǎn)化率的目的。
(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義計算;根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)判斷生成產(chǎn)物的主要成分,然后比較溶液中離子濃度的大小關(guān)系即可;
(2)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義進(jìn)行書寫表達(dá)式;根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的特點(diǎn)判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài);
(3)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系進(jìn)行判斷;根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算反應(yīng)熱;
(4)根據(jù)外界條件對化學(xué)平衡的影響判斷改變的條件。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】水是最寶貴的資源之一.下列表述正確的是( 。
A.4℃時,純水的pH=7
B.溫度升高,純水中的c(H+) 增大,c(OH)減小
C.水的電離程度很小,純水中主要存在形態(tài)是水分子
D.向水中加入酸或堿,都可抑制水的電離,使水的離子積減小

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【題目】下列物質(zhì)發(fā)生變化時,所克服的粒子間相互作用屬于分子間作用力的是( 。
A.酒精受熱變?yōu)闅怏w
B.氯化銨受熱變?yōu)闅怏w
C.二氧化硅受熱熔化
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(1)加入的試劑x為____,y為____

(2)加入試劑y發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______;

(3)操作(I)為____

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(1)若A、B、C三種物質(zhì)的溶液均顯堿性,焰色反應(yīng)均為黃色,C受熱分解可轉(zhuǎn)化為B

①則W的化學(xué)式為____;B的化學(xué)式____

②A溶液與C溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

(2)若A為黃綠色氣體,W為金屬單質(zhì).B的溶液遇KSCN顯紅色。

①B與W轉(zhuǎn)化為C的離子反應(yīng)方程式___。

②C與A轉(zhuǎn)化為B的離子反應(yīng)方程式____

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【題目】“足球烯”C60是一種外形類似足球狀的分子,關(guān)于C60的說法錯誤的是(

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【題目】實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制取并收集氨氣,請回答下列問題:

(1)寫出大試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。

(2)下列氣體能采用如圖收集方式的是___

A.O2 B.NO C.H2

(3)若反應(yīng)收集了336mL標(biāo)況下氨氣,將其配制成500mL溶液,其物質(zhì)的量濃度為____mol/L。

(4)另取上述(3)所得溶液配制成0.0lmol/L溶液l00mL的過程中,不需要使用的儀器是(填代號)___。

A.燒杯 B.膠頭滴管 C.玻璃棒 D.l00mL容量瓶 E.漏斗

(5)某學(xué)生欲試驗(yàn)氨氣的水溶性,將集滿干燥氨氣的試管倒置于水中,則其觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該與______圖一致。

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【題目】I、硬質(zhì)玻璃管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種儀器,分析下列實(shí)驗(yàn)并回答:

如圖1所示,將濃硫酸滴入裝有Na2SO3固體的培養(yǎng)皿一段時間后,a、b、c 三個棉球變化如下表(認(rèn)為所產(chǎn)生的氣體與棉球上的試劑均得到充分的反應(yīng))。則濃硫酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)_________________;

棉球

棉球上滴加試劑

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋或結(jié)論

a

___________

棉球變白,微熱后又恢復(fù)紅色

該氣體具有______性。

b

含酚酞的NaOH 溶液

棉球變?yōu)榘咨?/span>

離子方程式_________

c

__________

棉球變?yōu)榘咨?/span>

化學(xué)方程式___________,該氣體具有_______。

II.通常情況下,向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液時,生成的白色絮狀沉淀會迅速變?yōu)?/span>_____色,最終變?yōu)?/span>____色寫出上述白色絮狀沉淀變化過程的化學(xué)方程式_______;

用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一: 用不含O2的蒸餾水配制的NaOH 溶液與硫酸亞鐵反應(yīng)制備。

(1)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_________的方法。

(2)生成白色Fe(OH)2 沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2NaOH 溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH 溶液。

方法二: 如右圖裝置中,用NaOH 溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。

(1)在試管I里加入的試劑是___________

(2)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管III中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后,檢驗(yàn)試管II出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的氫氣純凈時,再________(如何操作)。這樣生成的Fe(OH)2 沉淀能較長時間保持白色。原因是____________

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