题目内容
【题目】某化学小组的同学取一定量的Al和Fe2O3的混合物进行铝热反应，并探究熔落物的成分。已知：Al、Fe的熔、沸点数据如下。
请回答下列问题：
（1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔落物是铁铝合金。理由：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？__(选填“合理”或“不合理”)。设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔落物中含有金属铝：__。
（2）另外一名同学观察到熔落物呈黑色，他认为铝热反应中有少量Fe3O4生成，该同学设计如下实验验证他的结论：取少量熔落物，用稀硫酸溶解，加水稀释后滴加3～4滴KSCN溶液。若溶液变为红色，则有Fe3O4生成；否则没有Fe3O4生成。该同学的实验方案是否合理？____说明你的理由____。
【答案】合理 取少量样品放入试管，加入NaOH溶液，若有气泡产生，说明该熔落物中有铝 不合理 Fe3＋的氧化性比H＋强，过量的铁在酸性溶液中先与Fe3＋反应，所得溶液中不含Fe3＋，通过该实验不能确定熔落物中是否含有Fe3O4
【解析】
(1)根据铝和铁的熔沸点判断；根据铝能与氢氧化钠溶液反应放出氢气进行检验；
(2)过量的铁会将Fe3＋还原为Fe2＋；
(1)从表格中的数据可知：铝热反应放出的热量熔化铁的同时过量的铝也熔化，故可得到铁铝合金。铝与氢氧化钠溶液反应，而铁不与氢氧化钠溶液反应，可利用氢氧化钠溶液与铝发生反应生成气体检验铝的存在，实验方案是：取少量样品放入试管，加入NaOH溶液，若有气泡产生，说明该熔落物中有铝。
(2) Fe3＋的氧化性比H＋强，过量的铁在酸性溶液中先与Fe3＋反应，所得溶液中不含Fe3＋，通过该实验不能确定熔落物中是否含有Fe3O4。
【题目】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3(s)+3CO(g) 
2Fe(s)+3CO2(g) △H
反应1： Fe2O3(s)+3C(石墨，s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1
反应2： C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) △H2
①△H= _________(用含△H1、 △H2代数式表示）
②保持温度不变，在恒容容器中进行反应1，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量），则平衡_________移动(填“正向”或“逆向”），达到新平衡后c(CO)将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在T℃时，反应 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为_________
②下列说法正确的是_________（填字母）。
A．若容器压强恒定，说明反应达到平衡状态
B．增加Fe2O3的量能提高CO的转化率
C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率
D．若容器中固体质量不再改变，说明反应达到平衡状态
③取五等份CO，分别加入温度不同但容积相同的恒容密闭容器中（已装有足量Fe2O3），反应相同时间后，分别测定体系中CO的体积分数（CO%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图，请在答题卡中作出平衡时混合气体的平均相对分子质量随反应温度（T）的变化示意图。
_________
【题目】丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的反应有：
反应Ⅰ：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1
反应Ⅱ：2C3H8(g)3C2H4(g)+2H2(g) △H2
已知：①反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅱ活化能Ea(Ⅱ)；
②3种物质的燃烧热如下表：
C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) |
—2217.8kJ·mol-1 | —2058kJ·mol-1 | —285.8kJ·mol-1 |
（1）△H1=_______kJ·mol-1
（2）恒温恒容条件下，向密闭容器中充入1molC3H8(g)，下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是______________。
A．该反应的H保持不变B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．
保持不变D．C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等
（3）一定温度下，向恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的丙烷和氢气混合气体（氢气的作用是活化催化剂）。反应相同时间，丙烯产率与进料气的关系如图1所示。图中曲线升高的原因是______________。
（4）①反应温度600℃，将10molC3H8(g)充入2L的刚性容器中，丙烷平衡转化率与丙烯的选择性均为40%，则反应Ⅰ的平衡常数K=______________。（保留2位小数）（丙烯的选择性=
×100%）
②600℃，丙烷脱氢反应在t1时达平衡，请在图2中画出该条件下c(C3H6)随时间t的变化图。______________
（5）含一氯丙烷(C3H7Cl)的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池除去，其原理如图3所示。写出N电极的电极反应式______________。
【题目】工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。
①t℃时，往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中c(H2)=0.12mol·L－1。该温度下此反应的平衡常数K=___。
②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α(H2O)=___。
（2）合成塔中发生反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中T1___573K（填“>”、“<”或“=”）。
T/K | T1 | 573 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：4NH3+5O24NO+6H2O △H=－905kJ·mol－1 ，不同温度下NO产率如图所示。温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因___。
（4）吸收塔中反应为：3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是___。
（5）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol－1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：___。