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铁及其化合物在工业上有许多用途。回答下列有关问题:

(1) FeCl3可用于金属蚀刻、污水处理等。工业生产中FeCl3可由NaClO3氧化酸性FeCl2废液(含有的溶质为FeCl2、FeCl3、HCl)制备。

①写出NaClO3氧化酸性FeCl2废液的离子方程式:_______________。

②测得pH=2的FeCl2废液中,c(Cl-)=5.3×10-2mol· L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol· L-1,则c(Fe2+)=____mol· L-1,若在FeCl3的某次生产中处理了1m3该FeCl2废液,则反应中转移的电子为_________mol。

(2)铁系氧化物材料在五金器材的抛光、光学仪器和玉石的磨光材料、吸波材料、半导体材料等方面得以广泛应用。在空气中加热FeCO3可制得铁系氧化物材料。已知:

①4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-1648kJ·mol-1;

②C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1;

③2Fe(s)+2C(s) +3O2(g) =2FeCO3(s) ΔH=-1480kJ·mol-1;

则在空气中加热FeCO3生成铁系氧化物Fe2O3的热化学方程式为_____________。

(3)已知在某种含铁催化剂作用下发生下列反应;CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g) ΔH<0。

一定温度下和压强条件下,把1molCO和3molH2加入到压强为P0的恒压密闭容器中,测得不同时间CO的体积分数 (CO)如下表:

t/min

0

10

20

30

40

50

(CO)

0.250

0.230

0.214

0.202

0.200

0.200

①当______不再发生变化时(写出一条即可),则表明CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)达到平衡。

②达到平衡时CO的转化率为________;若用平衡分压代替平衡浓度,则该温度下的平衡常数K=____(已知:气体分压=气体总压×体积分数)。

③若下图中表示该反应中CO的平衡转化率与温度、压强的关系。图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是______________。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:2017届吉林省长春市高三下学期第二次质量监测理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

W、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增大,W的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,X-与Y+具有相同的电子层结构,Z的阴离子不能发生水解反应。下列说法不正确的是( )

A. 原子半径: Y>Z>X>W

B. 简单氢化物的稳定性:W<Z<X

C. Z与W、Y形成的化合物中,其化学键类型不相同

D. 最高价氧化物的水化物的酸性:W<Z

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科目:高中化学 来源:2016-2017学年江苏省高二3月学业水平测试化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列关于乙醇、乙酸的说法正确的是( )

A. 都含有羧基 B. 都能与金属钠反应生成氢气

C. 乙醇溶液显碱性,乙酸溶液显酸性 D. 都能使紫色石蕊溶液变红色

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科目:高中化学 来源:2017届四川省乐山市高三第二次调查研究考试理科综合化学试卷(解析版) 题型:简答题

碳酸亚铁(FeCO3)是菱镁矿的主要成分,将FeCO3加热到200℃开始分解为FeO和CO2,若在空气中高温煅烧FeCO3生成Fe2O3。

I.已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648kJ/mol

C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393 kJ/mol 2FeCO3(s)=2Fe(s)+ 3O2(g) △H=+148OkJ/mol

(1)请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式_______。

Ⅱ.生成的FeO和Fe2O3在一定条件下被还原为金属铁。

(2)据报道一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应为:

Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0

① 原子序数为26的铁元素位于元素周期表的第_______周期。

②反应在5L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量消耗4.8g。则该段时间内用H2表达的平均反应速率为____________。

③将一定量的Fe2O3(s)和一定量的CH4(g)置于恒温恒压容器中,在一定条件下反应,能表明该反应达到平衡状态的是___________。

a.CH4的转化率等于CO的产率 b.混合气体的平均相对分子质量不变

c.v正(CO):v逆(H2)=1:2 d.固体的总质量不变

(3)FeO可用CO进行还原,已知:t℃时,FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=0.5,若在1L密闭容器中加入0.04mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化率为50%,则x=_______。

Ⅲ. Fe2O3还可用来制备FeCl3,FeCl3在水溶液中的水解分三步:

Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1

Fe(OH)2++ H2OFe(OH)2++H+ K2

Fe(OH)2++ H2OFe (OH)3+H+ K3

(4)以上水解反应的平衡常效K1、K2、K3由大到小的顺序是_______。通过控制条件,以上水解产物聚合生成聚合物的离子方程式为:xFe3++yH2O===Fex(OH)y(3x-y)++yH+

欲使平衡正向移动可采用的方法是__________(填字母)

a.加水稀释 b.加入少量NaCl固体 c.升温 d.加入少量Na2CO3固体

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科目:高中化学 来源:2017届四川省乐山市高三第二次调查研究考试理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列各组离子在指定条件下可能大量共存的是

A. 不能使酚酞试液变红的无色溶液中:Na+、CO32-、K+、ClO-

B. 能与金属铝反应放出氢气的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+

C. 常温下水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=10-10的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO32-

D. 无色透明溶液:K+、HCO3-、K+、SO42-、Fe3+

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科目:高中化学 来源:2017届河南省安阳市高三第二次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

下列实验对应的现象及结论均正确,且两者具有因果关系的是

选项

实验

现象

结论

A

向稀硝酸与过量铜粉反应后的溶液中滴加稀硫酸

有气泡生成

常温下,铜与稀硫酸反应生成SO2

B

在酒精灯上加热铝箔

铝熔化,但熔化的铝不滴落

Al2O3的熔点比Al高

C

向Fe(SCN)3溶液中滴加稀NaOH溶液

溶液有红色变为红褐色

减小反应物浓度、平衡向逆反应方向移动

D

选用酚酞作试剂,用NaOH溶液滴定醋酸溶液

溶液变为粉红色

NaOH溶液过量

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化学 来源:2017届四川省高三上学期第四次月考理科综合化学试卷(解析版) 题型:简答题

雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等。

(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。

①已知部分化学键的键能如下

分子式/结构式

NO/N≡O

CO/C≡O

CO2/O=C=O

N2/N≡N

化学键

N≡O

C≡O

C=O

N≡N

键能(KJ/mol)

632

1072

750

946

请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=_________kJ/mol

②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是_________(填选项序号)。(下图中v正、K、n、P总分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和总压强)

(2)在t1℃下,向体积为10L的恒容密闭容器中通入NO和CO , 测得了不同时间时NO和CO的物质的量如下表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

n(NO)/×l0-2mol

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

n(CO)/×l0-1mol

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

t1℃时该反应的平衡常数K=__,既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_。(写出一种即可)

(3)如图1所示,以N2O4为原料采用电解法可制备新型绿色硝化剂(一种氮氧化物)写出生成这种硝化剂的阳极电极反应式________________________。

图1 图2

(4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图2所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请回答温度对脱氮率的影响____________________,给出合理的解释:____________________________________。

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科目:高中化学 来源:2017届湖北省黄冈市高三3月质量检测理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题

薄荷醇的结构简式如下图,下列说法正确的是

A. 薄荷醇属于芳香烃的含氧衍生物

B. 薄荷醇分子式为C10H20O,它是环己醇的同系物

C. 薄荷醇环上的一氯取代物只有三种

D. 在一定条件下,薄荷醇能与氢气、溴水反应

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科目:高中化学 来源:2016-2017学年河北省邯郸市高二上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:简答题

向一容积为5L的恒容密闭容器内,充入0.2molCO和0.4molH2O,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH>0。反应中CO2的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示。

回答下列问题:

(1)下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是________(填序号)。

①H2O的质量不再变化

②混合气体的总压强不再变化

③CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等

④单位时间内生成amolCO,同时生成amolH2

(2)0~10min时段,反应速率v(H2)=________;反应达到平衡时,c(H2O)=________,CO的转化率为________。

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