【題目】從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大變化。

1古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是_____(填字母序號)

A.Fe B.FeO C.Fe3O4 D.Fe2O3

2現(xiàn)代利用鐵的氧化物循環(huán)分解水制氫氣的過程如下圖所示。整個過程與溫度密切相關(guān),當溫度低于570℃,Fe3O4(s)CO(g)反應(yīng)得到的產(chǎn)物是Fe(s)CO2(g),阻礙循環(huán)反應(yīng)的進行。

①已知:Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH1=+19.3kJ·mol-1

3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g) ΔH2=-57.2kJ·mol-1

C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH3=+172.4kJ·mol-1

鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學方程式是_________________。

②下圖表示其他條件一定時,Fe3O4(s)CO(g)反應(yīng)達平衡時CO(g)的體積百分含量隨溫度(T)的變化關(guān)系。

i. 當溫度低于570℃,對于反應(yīng)Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g) ,溫度降低,CO的轉(zhuǎn)化率_____ (增大、減小不變”)。

ii. 當溫度高于570℃時,隨溫度升高,反應(yīng)Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)平衡常數(shù)的變化趨勢是______(填增大、減小不變”);1000℃,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)的數(shù)值是__________

3①古老而神奇的藍色染料普魯士藍的合成方法如下:

復(fù)分解反應(yīng)ii的離子方程式是_____________。

②基于普魯士藍合成原理可檢測食品中CN-,方案如下:

若試紙變藍則證明食品中含有CN-,請解釋檢測時試紙中FeSO4的作用____________。

【答案】 C C(s)+H2O(g)=H2(g)CO(g) ΔH=+134.5kJ/mo1 增大 增大 4 3[Fe(CN)6]4-+ 4Fe3+= Fe4[Fe (CN)6]3 堿性條件下,Fe2+CN-結(jié)合生成[Fe (CN)6]4-,Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+,Fe3+[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成普魯士藍使試紙顯藍色

【解析】(1)古代中國四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的,磁鐵成分主要是四氧化三鐵,答案選C;(2)①Ⅰ.Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)△H1═+19.3kJmol-1

Ⅱ.3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)△H2═-57.2kJmol-1

Ⅲ.C(s)+CO2(g)2CO(g)△H3═+172.4kJmol-1

依據(jù)蓋斯定律計算Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ得到鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學方程式;C(s)+H2O(g)═H2(g)+CO(g)△H═+134.5 kJmol-1;i. 根據(jù)圖中信息可知,當溫度低于570℃,對于反應(yīng)Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g),溫度降低,CO的體積分數(shù)降低,平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大;ii.當溫度高于570°C,隨溫度升高,反應(yīng)Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)平衡正向進行,平衡常數(shù)的變化趨勢增大,1000℃時CO體積分數(shù)為20%,結(jié)合三行計算列式計算得到平衡濃度,設(shè)起始濃度CO為1mol/L,消耗CO濃度為x

Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)

起始量(mol/L) 1 0

變化量(mol/L) x x

平衡量(mol/L) 1-x x

=20%,解得:x=0.8mol/L,K==4;(3)①[Fe(CN)6]4-和Fe3+反應(yīng)生成Fe4[Fe (CN)6]3藍色沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:3[Fe(CN)6]4-+ 4Fe3+= Fe4[Fe (CN)6]3;②基于普魯士藍合成原理可檢測食品中CN-,堿性條件下,F(xiàn)e2+與CN-結(jié)合生成[Fe(CN)6]4-;Fe2+被空氣中O2氧化生成Fe3+;[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)生成普魯士藍使試紙顯藍色。

練習冊系列答案
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【題目】H2(g)+I2(g)2HI(g)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標志是(
①c(H2)=c(I2)=c(HI)
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變
④單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成2nmolHI
⑤單位時間內(nèi)生成n mol H2的同時生成n mol I2
⑥反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)= v(HI)
⑦一個H﹣H鍵斷裂的同時有兩個H﹣I鍵斷裂
⑧溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強不再變化
⑨溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化
⑩溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化
條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化.
A.5項
B.4項
C.3項
D.2項

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A.改鐵片為鐵粉
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