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【题目】铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。

(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有:

反应

△H(kJ/mol)

K

i. Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g)

+489

K1

ii. Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)

X

K2

iii. C(s)+CO2(g) 2CO(g)

+172

K3

试计算,X=_____,K1、K2与K3之间的关系为____________

(2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应i,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是_____(填写字母)。

a.保持温度不变,压缩容器 b.保持体积不变,升高温度

c.保持体积不变,加少量碳粉 d.保持体积不变,增大CO浓度

(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p)加入1molCO2 与足量的碳,发生反应ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2 所示。

①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是______。(计算时不考虑温度对△H的影响)

②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO) =5:4的混合气体,平衡_____(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。

③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp_____。[气体分压(p)=气体总压(p) ×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp]

(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO3-,其原理如图3所示( 导电壳内部为纳米零价铁)

在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的______极 (填“正"或“负”),写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_____________

【答案】 -27 K3= ad 43kJ 正向 23.04P C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3C1-

【解析】(1). 已知 ① Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g) △H=+489kJ/mol,② C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H=+172kJ/mol,根据盖斯定律可知,①-②×3Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27kJ/mol,由上述计算过程可知:K3=故答案为:-27;K3=

(2). T1向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3C,发生反应Fe2O3(s)+3C(s) 2Fe(s)+3CO(g),反应达到平衡后,在t1时刻改变某条件,V()突然增大,但重新达到平衡后与原平衡相同,说明温度不变,平衡常数K=c(CO)不变,则t1时刻改变的条件可以是压缩容器的体积或增大CO的浓度故答案为:ad;

(3). ①. 由图2可知,650℃时,反应达到平衡后,CO的体积分数为40%,根据化学平衡“三段式”法有:

C(s)+CO2(g) 2CO(g)

起始(mol) 1 0

转化(mol) x 2x

平衡(mol) 1-x 2x

×100%=40%,解得x=0.25mol,由C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H=+172kJ/mol可知,该反应达平衡后吸收的热量是:0.25mol×172kJ/mol=43kJ,故答案为:43kJ;

②. T℃若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO)=5:4的混合气体,因原平衡时V(CO2):V(CO)=1:1,则V(CO2):V(CO)=5:4大于原平衡状态下的V(CO2):V(CO)=1:1,平衡正向移动,故答案为:正向;

③. 925℃,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数为4%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp==23.04P,故答案为:23.04P

(4). 由图3可知,纳米零价铁中Fe失电子作负极,C2HCl3在其表面被还原为乙烷,根据电荷守恒和原子守恒,该电极反应式为:C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1,故答案为:负;C2HCl3+5H++8e=C2H6+3C1

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A. H+由左室进入右室

B. Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用

C. 阴极的电极反应式:2HNO2+6H+-6e-=N2↑+4H2O

D. 若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6L甲烷时,理论上可转化2molHNO2

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选项

A

B

C

D

强电解质

Al2(SO43

BaSO4

HF

KClO3

弱电解质

H3PO4

H2O

CaCO3

Al(OH)3

非电解质

CO2

NH3·H2O

NH3

HI

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

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IA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

2

3

4

(1)②的元素符号是________

(2)在①、②、③三种元素中,原子半径由大到小的顺序依次是________

(3)①、⑧二种元素形成的化合物,在高温下灼烧,火焰呈________

(4)⑦、⑨二种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是________,用原子结构理论解释:________

(5)⑤元素的氢化物实验室制法的化学方程式是________此反应的能量变化示意图如右图所示,该反应是______反应(选填放热吸热”),判断依据是______

(6)对⑥元素的说法正确的是________(填字母)。

a. ⑥的非金属性强于⑤

b. 氢化物稳定性:⑥<⑩

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A.83%
B.17%
C.50%
D.60%

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A.a中铁钉附近呈现红色
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(2)该反应的平衡常数表达式 K=____。若只增加CO2的浓度,该平衡向____移动,平衡常数 K___(选填“增大”、“小”或“不变”)。

(3)从下图可以看出,由于温度不同,A和B中___先达到平衡状态,说明反应温度 A___B(选填“>”、“<”或“=”),从甲醇体积分数的比较还可以说明该反应是______热反应(选填“放”或“吸”);反应进行到图中M处时,正反应速率______逆反应速率(选填“>”、 “<”或“=”)。

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B.①②③⑤⑥④
C.②③①④⑤⑥
D.④⑤①②③⑥
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(3)如图2表示25.00mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)
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B.(25﹣a) mL
C.大于a mL
D.大于(25﹣a)mL
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(5)滴定过程中,下列操作中会使测定结果偏低的有
A.酸式滴定管未润洗
B.锥形瓶内有少量水
C.滴定前,滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
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