【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)ΔH=akJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+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2 L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 |
①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.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
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①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
【答案】
(1)-28.5;
(2)
;减小;
(3)①60%;②ac;
(4)①bc;②锌。
【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,依据盖斯定律①-②×3得到:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,a=-28.5,故答案为:-28.5;
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,平衡常数K=
;反应是放热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小;故答案为:
;减小;
(3)①在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲中,加入物质反应达到平衡,设消耗一氧化碳物质的量为x
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)
起始量(mol) 1 1 1 1
变化量(mol) x x
平衡量(mol) 1-x 1+x
K=
=
=64,计算得到x=0.6,转化率=60%,故答案为:60%;
②Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1,a.反应前后气体质量变化,体积不变,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.乙容器中一氧化碳增加,相当于增大压强,反应前后体积不变,甲容器中CO的平衡转化率等于乙的转化率,故b错误;c.甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol;乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol,平衡物质的量为0.6mol,甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4+0.6=2:3;故c正确;d.固体量增加不影响化学平衡,增加Fe2O3不能提高CO的转化率,故d错误;故答案为:ac;
(4)①装置中原电池的正极和电解池的阴极可以得到保护;bc可以保护铁;故答案为:bc;
②装置为原电池,若用d装置保护铁,X极的电极材料应比铁活泼可以选择锌;故答案为:锌。
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【题目】金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )
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A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高
C.在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
D.M–空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】25℃时,下列说法正确的是( )
A.将pH=2的酸溶液稀释10倍,溶液的pH一定变为3
B.将pH=2的盐酸溶液和pH=4的盐酸溶液等体积混合后,溶滚的pH变为3
C.将pH=12的Ba(OH)2溶液稀释10倍,溶液的pH变为13
D.将pH=a的盐酸与pH=b的NaOH溶液等体积混合后,若pH=7, 则a+b=14
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【题目】下列关于微量元素和大量元素的说法,正确的是( )
A. 都属于生命活动的必需元素
B. 都属于生命活动的主要元素
C. 前者是细胞特有的,后者是细胞与非生物界共有的
D. 两者都是细胞自身合成的
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【题目】下列离子方程式的书写及评价,均合理的是( )
选项 | 离子方程式 | 评价 |
A | 将少量的Fe3O4溶解在过量的稀HNO3中Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O | 正确,Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:2 |
B | Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应 Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O | 正确;酸式盐与碱反应生成正盐和水 |
C | 过量SO2通入到NaClO溶液中: SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3- | 正确;说明酸性:H2SO3强于HClO |
D | 1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl溶液等体积互相均匀混合: 2AlO2-+5H+=Al3++Al(OH)3↓+H2O | 正确;AlO2-与Al(OH)3消耗的H+的物质的量之比为2∶3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是
A. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C. 放热反应在常温下一定很容易发生
D. 反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物的总能量的大小
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某化学反应在所有温度下都能自发进行,下列对该反应的叙述正确的是( )
A.放热反应,熵增加 B.放热反应,熵减小
C.吸热反应,熵增加 D.吸热反应,熵减小
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