【題目】根據(jù)要求回答下列有關(guān)問題。
(1)高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5kJ/mol,冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= , 溫度升高后,K 值(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) H1= +489.0kJ/mol
②Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H2= -28.5kJ/mol
③C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g) H3= akJ/mol ,
則a=kJ/mol。
(3)在T℃時(shí),反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器中,按下表所示加入物質(zhì),經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
始態(tài)mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
①平衡時(shí)CO 的轉(zhuǎn)化率為。
②下列情況標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母)。
a.容器內(nèi)氣體密度保持不變
b.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
c.CO的消耗速率和CO2的生成速率相等
【答案】
(1)K= c(CO2)3 /c(CO)3;減小
(2)+172.5
(3)60%;a
【解析】(1)根據(jù)平衡常數(shù)的概念,由于固體物質(zhì)或純液體的濃度是常數(shù),不能寫入表達(dá)式,則高爐煉鐵的平衡常數(shù)K=c3(CO2)/c3(CO);升高溫度,平衡向吸熱的方向移動(dòng),結(jié)合方程式:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5kJ/mol,即平衡向左移動(dòng),故平衡常數(shù)減;(2)根據(jù)蓋斯定律:(①-②)÷3=(△H1 -△H2)÷3= +172.5 kJ/mol;(3)①起始時(shí)甲容器中c3(CO2)/c3(CO)=1.03/1.03=1<64,說明該反應(yīng)一定從正反應(yīng)方向開始進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度增大,直到達(dá)到新的平衡,設(shè)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為x,則:
Fe2O3(s) + | 3CO(g) 2Fe(s) + | 3CO2(g) | |
起始(mol/L) | 0.5 | 0.5 | |
轉(zhuǎn)化(mol/L) | 0.5x | 0.5x | |
平衡(mol/L) | 0.5-0.5x | 0.5-0.5x |
K=c3(CO2)/c3(CO)="(" 0.5+0.5x) 3/(0.5-0.5x)3=64 ( 1+x) 3/(1-x)3=64,則( 1+x)/(1-x)=4,1+x=4-4x,5x=3,x=0.6或60% ②混合氣體的密度=混合氣體的總質(zhì)量/容器的容積,由于反應(yīng)物和生成物中都有固體物質(zhì)參加,且平衡前混合氣體的總質(zhì)量會(huì)增大,只有平衡時(shí)混合氣體的總質(zhì)量才保持不變,密度才不變,a正確;正反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)體積保持不變的反應(yīng),則反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,則平衡前后氣體的壓強(qiáng)不變,b錯(cuò)誤;CO的消耗速率和CO2的生成速率均為正反應(yīng)速率,c錯(cuò)誤。
(1)固體物質(zhì)或純液體的濃度是常數(shù),不能寫入K表達(dá)式;方程式:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-28.5kJ/mol,屬放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱的方向(向左)移動(dòng),平衡常數(shù)K減小
(2)根據(jù)蓋斯定律解題
(3)①平衡常數(shù)K=c3(CO2)/c3(CO),計(jì)算開始階段c3(CO2)/c3(CO)的值與K=64進(jìn)行比較判斷出反應(yīng)向正反應(yīng)反向進(jìn)行,再依據(jù)方程式解題(三段式)②依據(jù)判斷平衡方法解題:1、V正=V逆,2、濃度保持不變3、其它物理量發(fā)應(yīng)前后發(fā)生改變,則不變時(shí)平衡
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示),與白磷分子相似。氣態(tài)時(shí),已知斷裂1mol N—N鍵吸收167kJ熱量,斷裂1mol N≡N鍵吸收942kJ熱量,則( )
A.N4與N2互稱為同位素
B.N4屬于一種新型的化合物
C.N4化學(xué)性質(zhì)比N2穩(wěn)定
D.1mol N4氣體轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要放出882kJ能量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20mL 0.0lmol/L CH3COOH 溶液中逐滴加入0.01mol/L的NaOH溶液,溶液中水電離出的c(H+)隨加入NaOH溶液的體積變化示意圖如圖所示,下列說法不正確的是
A. 從a到c,醋酸的電離始終受到促進(jìn)
B. b、d兩點(diǎn)溶液的pH相同
C. c點(diǎn)所示溶液中c(Na+)>c(CH3COO- )>c(OH- )>c(H+ )
D. e 點(diǎn)所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO- )+2c(CH3COOH)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把下列液體分別裝在酸式滴定管中,并使其以細(xì)流流下,當(dāng)用帶有靜電的玻璃棒接近液體細(xì)流時(shí),細(xì)流可能發(fā)生偏移的是( )
A.CCl4 B.C2H5OH C.CS2 D.C6H6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用下圖裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是( )
A.該反應(yīng)的方程式是2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
B.該反應(yīng)產(chǎn)生高溫,發(fā)出強(qiáng)光
C.根據(jù)鋁熱反應(yīng)原理,可以冶煉某些金屬
D.若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3 mol電子,則消耗氧化劑的物質(zhì)的量是1 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,都是共價(jià)化合物的是( )
A.H2S和Na2O2
B.H2O2和CaF2
C.NH3和N2
D.HNO3和HClO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)化學(xué)家合成了一種新型除草劑的合成路線如下:
(1)① 中兩種含氧官能團(tuán)的名稱_______、_____。除草劑⑦的分子式為_______ 。
(2)③與⑥生成⑦的反應(yīng)類型是____,④⑤轉(zhuǎn)化中另外一種產(chǎn)物是HCl,則試劑X是_____ 。
(3)寫出一種同時(shí)滿足下列條件的物質(zhì)③的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________。
① 屬于芳香族化合物; ② 苯環(huán)上的一取代物只有兩種;
③ 在銅催化下與O2反應(yīng),其生成物1 mol與足量的銀氨溶液反應(yīng)生成4 mol Ag
(4)寫出②③的化學(xué)方程式__________________________________________。
(5)卡巴拉丁是老年人認(rèn)知障礙的重要治療藥物。請(qǐng)結(jié)合上述合成路線及下面所給的反應(yīng):
ROH+SOCl2RCl+HOSOCl
請(qǐng)寫出合成卡巴拉丁流程中A、B、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,C試劑的化學(xué)式。
A:____________、B:_____________、C:____________、D:________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)過程中,同時(shí)有離子鍵和共價(jià)鍵的斷裂和形成的是
A. 2H2+O22H2O B. NH3+HCl=NH4Cl
C. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D. 2Mg+CO22MgO+C
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