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高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為
題目

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=a kJ•mol-1

(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1則a=______kJ•mol-1.

(2)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”).

(3)在T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在 2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡.

 

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為______.

②下列說法正確的是______(填字母).

a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

b.增加Fe2O3可以提高CO的轉(zhuǎn)化率

c.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的平衡轉(zhuǎn)化率

d.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為2:3

(4)采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕.下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液.

①在abc裝置中能保護(hù)鐵的是______(填字母)

②若用d裝置保護(hù)鐵,X極的電極材料應(yīng)是______(填名稱)

(5)25℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39

25℃時(shí),向含有Mg2+,F(xiàn)e3+的溶液中滴加NaOH溶液,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),c(Mg2+):c(Fe3+)=______.

可圈可點(diǎn)用戶
2021-03-03 14:45
優(yōu)質(zhì)解答

答案

(1)-28.5

(2);減??;

(3)① 60%  ② ad

(4)①bc  ② 鋅 

(5)2.215×1021

解析

(1):①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1

依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到

Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

a=-28.5;

故答案為:-28.5;

(2)Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

平衡常數(shù)K=;反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小;

故答案為:;減??;

(3)①在T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲中,加入物質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡,設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x

           Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)

起始量(mol) 1         1        1        1

變化量(mol)           x                 x

平衡量(mol)           1-x              1+x

平衡常數(shù)K===64,計(jì)算得到x=0.6

轉(zhuǎn)化率=60%;

故答案為:60%;

②Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

a.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,體積不變,若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;

b.固體量增加不影響化學(xué)平衡,增加Fe2O3不能提高CO的轉(zhuǎn)化率,故b錯(cuò)誤;

c.乙容器中一氧化碳增加,根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算可知,乙的轉(zhuǎn)化率為70%,所以甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于乙的轉(zhuǎn)化率,故c錯(cuò)誤;

d.甲容器中平衡一氧化碳物質(zhì)的量為0.4mol;乙容器中結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算得到消耗一氧化碳為1.4mol,平衡物質(zhì)的量為0.6mol,甲和乙容器中CO的平衡濃度之比為0.4+0.6=2:3;故d正確;

故答案為:ad;

(4)①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護(hù);

故答案為:bc;

②裝置為原電池,若用d裝置保護(hù)鐵,X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅;

故答案為:鋅;

(5)根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鐵的溶解平衡以及溶度積表達(dá)式,則當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),

c(Mg2+)==═5.61mol/L,

c(Fe3+)===2.64×10-21mol/L,

所以 c(Mg2+):c(Fe3+)=5.61:2:64×10-21=2.215×1021;

故答案為:2.215×1021.

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可圈可點(diǎn)用戶
2021-03-03 19:45
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