【題目】鐵是重要的金屬元素,用途極廣。

（1）某高效凈水劑可由Fe(OH)SO4聚合得到。工業(yè)上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸為原料來制備Fe(OH)SO4，反應(yīng)中有NO生成，化學(xué)方程式為__________。

（2）已知：①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ/mol

②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ/mol

高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：

1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g) ΔH = a kJ/mol，則a =_____kJ/mol。

已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表：

溫度/℃

1000

1115

1300

平衡常數(shù)

4.0

3.7

3.5

在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，此時(shí)v正 ________v逆(填“等于”、“大于”或“小于”)。經(jīng)過l0 min，在1000℃達(dá)到平衡，則該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v (CO2)= ______________。欲提高上述反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是______________；

A.提高反應(yīng)溫度 B.移出部分CO2 C.加入合適的催化劑 D.減小容器的容積

【答案】2FeSO4＋2NaNO2＋H2SO4=2Fe(OH)SO4＋2NO＋Na2SO4－9.5大于0.006mol/(L·min)B

【解析】

（1）此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)物中既有氧化劑又有還原劑，依據(jù)化合價(jià)升降相等配平即可；

（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算，反應(yīng)焓變；依據(jù)計(jì)算得到濃度商和該溫度下平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算生成二氧化碳，結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)速率；欲提高上述反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，需要反應(yīng)正向進(jìn)行；

（1）FeSO4→Fe（OH）SO4 ，F(xiàn)e由+2變?yōu)?/span>+3，故FeSO4為還原劑，NaNO2→NO，N由+3變?yōu)?/span>+2，故NaNO2為氧化劑，稀硫酸既不做氧化劑也不做還原劑．FeSO4→Fe（OH）SO4 和NaNO2→NO化合價(jià)升降相等，故FeSO4和NaNO2化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，依據(jù)原子守恒配平可得：2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe（OH）SO4+Na2SO4+2NO↑；

（2）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ·mol－1

②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ·mol－1

依據(jù)蓋斯定律①×1/3-②得到高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：1/3Fe2O3（s）+CO（g）2/3 Fe（s）+CO2（g）△H=-9.5 kJ·mol－1，則a=-9.5kJ·mol－1；

在一個(gè)容積為：10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，濃度商Q==1＜K=4，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，v正＞v逆；

設(shè)反應(yīng)一氧化碳物質(zhì)的量為x

1/3Fe2O3（s）+CO（g）2/3 Fe（s）+CO2（g）

起始量 （mol） 1 1

變化量（mol） x x

平衡量（mol） 1-x 1+x

(1+x)/(1-x)=4

x=0.6

經(jīng)過l0min，在1000℃達(dá)到平衡，則該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v（CO2）==0.006mol·L－1·min－1；

欲提高上述反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡正向進(jìn)行；

A．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，一氧化碳轉(zhuǎn)化率減小，故A不符合；

B．移出部分CO2 平衡正向移動(dòng)，一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大，故B符合；

C．加入合適的催化劑，能改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，一氧化碳轉(zhuǎn)化率不變，故C不符合；

D．由于反應(yīng)前后氣體體積不變，減小容器的容積增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，一氧化碳轉(zhuǎn)化率不變，故D不符合；

故選B．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知固體甲為非金屬，I、F均為常見的金屬，E為氣體單質(zhì)；固體乙為一種紅棕色固體；G為白色膠狀沉淀，既能溶解于鹽酸，又能溶解于氫氧化鈉溶液．A在常溫下為氣態(tài)，與氧氣完全反應(yīng)時(shí)的體積比是．W是由三種處在不同短周期的元素組成的化合物，與水反應(yīng)生成A和G時(shí)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為．各物質(zhì)有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應(yīng)的產(chǎn)物未全部表示）．試回答下列題：

（1）B的電子式為______，固體甲、乙的化學(xué)式分別是______、______；

（2）上述轉(zhuǎn)化中，①②③④⑤⑥其中屬于置換反應(yīng)的是（填序號(hào)）______；

（3）寫出W和水反應(yīng)的化學(xué)方程式______，和溶液反應(yīng)的離子方程式______．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯化鐵是常見的水處理劑，工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下：

（1）由FeCl3· 6H2O晶體制備無水FeCl3應(yīng)采取的措施是： 。

（2）六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：

溫度/℃

0

10

20

30

50

80

100

溶解度（g/100gH2O）

74.4

81.9

91.8

106.8

315.1

525.8

535.7

從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟是：加入少量鹽酸、 、 、過濾、洗滌、干燥。

（3）常溫下，若溶液的pH控制不當(dāng)會(huì)使Fe3+沉淀，pH＝4時(shí)，溶液中c（Fe3+）＝ mol·L-1。（常溫下Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）。

（4）FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通�？捎玫饬糠y(cè)定：稱取2.300g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸， 再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶，用蒸餾水定容；取出10.00mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入某一指示劑并用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定用去12.50mL。

已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62-

① 寫出加入稍過量的KI溶液反應(yīng)的離子方程式： 。

② 求樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是

A. 24 g 鎂與27 g鋁中，含有相同的質(zhì)子數(shù)

B. 同等質(zhì)量的氧氣和臭氧中，電子數(shù)相同

C. 1 mol重水與1 mol水中，中子數(shù)比為2∶1

D. 1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化學(xué)鍵數(shù)相同

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，下列說法中不正確的是( )

A. 燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B. 對(duì)于可逆反應(yīng)：aA(g)+bB(g)bC(g)+dD(g)，如果正反應(yīng)放熱，逆反應(yīng)一定吸熱

C. 氫氣燃燒生成水是一個(gè)放熱的化學(xué)反應(yīng)，說明1 mol H2的能量高于1 mol H2O的能量

D. 只有放熱的氧化還原反應(yīng)才可以設(shè)計(jì)為原電池

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】當(dāng)溫度高于500 K時(shí)，科學(xué)家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇(可逆反應(yīng))，這在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義。回答下列問題：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。

（2）在恒容密閉容器中，判斷上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。

a．體系壓強(qiáng)不再改變

b．H2的濃度不再改變

c．氣體的密度不隨時(shí)間改變

d．單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為3:1

（3）在一定壓強(qiáng)下，測(cè)得由CO2制取CH3CH2OH的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，起始投料比、溫度與CO2的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖。

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)

①降低溫度，平衡向________方向移動(dòng)。

②在700 K、起始投料比＝1.5時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為________。

③在500 K、起始投料比＝2時(shí)，達(dá)到平衡后H2的濃度為a mol·L－1，則達(dá)到平衡時(shí)CH3CH2OH的濃度為________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】反應(yīng)（△H＜0）在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示：

回答問題：

⑴反應(yīng)的化學(xué)方程式中a∶b∶c為；

⑵Ａ的平均反應(yīng)速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）從大到小排列次序?yàn)椋?/span>

⑶Ｂ的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是，其值是；

⑷由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是，采取的措施是；

⑸比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度（Ｔ２）和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度（Ｔ３）的高低；Ｔ２Ｔ３（填“＜”“＞”“＝”）判斷的理由是。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碘化亞銅(CuⅠ)是陽極射線管覆蓋物，不溶于水和乙醇。下圖是工業(yè)上由冰銅制取無水碘化亞銅的流程。

(1)FeS中S的化合價(jià)為_____________。

(2)步驟①中Cu2S被轉(zhuǎn)化為Cu，同時(shí)有大氣污染物A生成，相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________，熔渣B的主要成分為黑色磁性物質(zhì)，其化學(xué)式為_____________。

(3)步驟②中H2O2的作用是_____________；步驟③中加入過量NaI涉及的主要離子反應(yīng)方程式為_____________。

(4)步驟④用乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是_____________；檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是_____________。

(5)溶液I中通常含少量Fe(Ⅲ)。已知該工業(yè)條件下，Fe(OH)3的Ksp=1.0×10－38，據(jù)此分析除去Fe(Ⅲ)(即c(Fe3+)≤1.0×10－5mol/L)應(yīng)調(diào)節(jié)pH不小于_____________(水的離子積以常溫計(jì))。

(6)準(zhǔn)確稱取 m g CuI樣品，加入足量的Fe2(SO4)3溶液，發(fā)生反應(yīng)為2CuⅠ+4Fe3+===2Cu2++4Fe2++I2，待樣品完全反應(yīng)后，用amol/L酸性KMnO4溶液滴定Fe(Ⅱ)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積平均值為ⅴmL。樣品中CuI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為_____________；如果滴定前，酸式滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，CuI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____________(填“偏低”、“偏高”或“無影響”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將等物質(zhì)的量的X、Y氣體充入一個(gè)密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH<0。當(dāng)改變某個(gè)條件并達(dá)到新平衡后，下列敘述正確的是(　　)

A. 升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)減小

B. 增大壓強(qiáng)(縮小容器體積)，Z的濃度不變

C. 保持容器體積不變，充入一定量的惰性氣體，Y的濃度不變

D. 保持容器體積不變，充入一定量的Z，X的體積分?jǐn)?shù)增大

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