【題目】鐵及碳的化合物在社會(huì)生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問題:
(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一.
已知:①Fe3O4(s)+ 4C(s)3Fe(s)+ 4CO(g) △H=+646.0kJ·mol﹣1
②C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H=+172.5kJ·mol﹣1
則Fe3O4(s)+ 4CO(g)3Fe(s)+ 4CO2(g) △H=________________.
(2)反應(yīng)Fe(s)+ CO2(g)FeO(s)+ CO(g) △H的平衡常數(shù)為K,在不同溫度下,K值如下:
溫度/K | 973 | 1173 | 1373 | 1573 |
K | 1.47 | 2.15 | 3.36 | 8.92 |
①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)可推斷,該反應(yīng)是___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng).
②溫度為973K時(shí),在某恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng).下列有關(guān)說法能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________(填字母).
A.c(CO2)= c(CO) B.v正(CO2)= v逆(CO)
C.體系壓強(qiáng)不變 D.混合氣體中c(CO)不變
(3)如圖圖1、2表示反應(yīng):H2(g)+ CO2(g)CO(g)+ H2O(g)△H>0有關(guān)量與反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系:
①圖2中,若t1=0.5min,則0~t1時(shí)間段內(nèi),H2O的平均反應(yīng)速率v(H2O)=____mol·L﹣1·min ﹣1。
②圖1中t2時(shí)刻改變的條件是________________________________(任寫兩種,下同);圖2中t2時(shí)刻改變的條件是_________________________________.
(4)水煤氣中的CO和H2均可作為燃料電池的燃料.若在某燃料電池一極通入CO,另一極通入O2和
【答案】 ﹣44.0kJ/mol 吸熱 BD 0.06mol·L﹣1·min﹣1 加入催化劑或增大壓強(qiáng) 降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度 CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2 6.72
【解析】(1)已知:根據(jù)蓋斯定律,①﹣②×4可得Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g),故△H=+646.0kJ/mol﹣4×(+172.5kJ/mol)=﹣44.0kJ/mol。
故答案為:﹣44.0kJ/mol;
(2)①升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,升高溫度平衡常數(shù)增大,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
②A、c(CO2)=c(CO)時(shí),正逆反應(yīng)速率不一定相等,反應(yīng)不一定達(dá)到平衡平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B、v正(CO2)=v逆(CO)=v正(CO),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;C、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變,所以無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài),體系壓強(qiáng)不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤; D、混合氣體中c(CO)不變,正逆反應(yīng)速率不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;故選BD;
(3)①圖2中若t1=0.5min,則0~t1時(shí)間段內(nèi),v(CO)=,同一化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以v(H2O)=v(CO)=0.06mol·L﹣1·min﹣1 ,
故答案為:0.06mol·L﹣1·min﹣1;
②圖1中t2時(shí)刻,改變條件時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大且正逆反應(yīng)速率相等,所以改變的條件是催化劑或壓強(qiáng);圖2中t2時(shí)刻改變條件,CO2逐漸濃度增大、CO濃度逐漸降低,平衡逆向移動(dòng),所以改變的條件是降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度。
故答案為:加入催化劑或增大壓強(qiáng);降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度;
(4)以CO為燃料制作燃料電池,負(fù)極上CO失去電子,負(fù)極反應(yīng)式為CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2;電解熔融Al2O3,由電子守恒可知,4Al~12e﹣~3O2,理論上需要氧氣的體積為。
故答案為:CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2;6.72。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A. lmol FeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B. 過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA
C. 18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA
D. 1 mol Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】焊接鋼鐵時(shí)常用的焊藥為氯化銨,其作用是消除焊接處的鐵銹.發(fā)生的反應(yīng)體系中共有六種物質(zhì):NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X.
(1)根據(jù)題意,可判斷出X是(寫化學(xué)式).
(2)寫出并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:;
(3)發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 , 反應(yīng)中2mol的氧化劑能(填“失去”或“得到”)mol電子.
(4)反應(yīng)中被氧化產(chǎn)生了5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體時(shí),被還原的物質(zhì)的質(zhì)量為 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)能與熱能的說法正確的是
A. 鋁熱反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)
B. 若某反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C. H2→H+H的變化需要吸收能量
D. 凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,A是短周期中族序數(shù)等于周期數(shù)的非金屬元素,B元素形成的化合物種類最多;D的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之比為3∶1;E是第四周期元素,最外層只有一個(gè)電子,其余各層電子均充滿。請(qǐng)回答下列問題(用元素符號(hào)或化學(xué)式表示):
(1)E在周期表中位于__________區(qū),E+的電子排布式為__________________________。
(2)D元素原子的價(jià)層電子排布圖為___________________,A2D2的電子式為____________,分子中D原子雜化類型為______________。
(3)元素B、C、D的基態(tài)原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___________________________,A分別與B、C、D能形成電子10的化合物,它們的沸點(diǎn)由高到低的順序是__________(寫分子式)。
(4)C2A4在堿性溶液中能夠?qū)?/span>ED還原為E2D,已知當(dāng)1mol C2A4完全參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移了4 mol電子,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:___________________。
(5)已知EA晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示(A原子在體對(duì)角線的1/4處),該化合物的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞中E原子與A原子之間的最短距離為_______cm(用含ρ和NA的式子表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】完成下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明有關(guān)反應(yīng)條件:
(1)2-溴丙烷消去反應(yīng)方程式________________________________;
(2)1,3-丁二烯的加聚反應(yīng)方程式____________________________;
(3)CH3CH2CHO與新制Cu(OH)2反應(yīng)的方程式_________________;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)一種新型氫分子,其化學(xué)式為H3 , 在相同條件下,等質(zhì)量的H3和H2相同的是( )
A.原子數(shù)
B.分子數(shù)
C.體積
D.物質(zhì)的量
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