题目内容
【题目】球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如下：
下列说法不正确的是
A. 固体2是氧化铁 B. X的化学式可以表示为Fe3C2
C. 溶液甲中可能含有Fe3+ D. X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
【答案】B
【解析】
试题化合物X与足量的空气反应，经过煅烧后生成的固体为铁的氧化物，加入过量盐酸，形成铁的氯化物，可能有FeCl2、FeCl3，通入足量的氯气后，Fe2+完全被氧化为Fe3+，故溶液乙为FeCl3溶液，经过加热、蒸发、灼烧后固体2为Fe2O3，且质量为24.0g，那么有铁的质量m(Fe)=24.0g× =16.8g，n(Fe)=0.3mol，化合物为铁和碳的化合物，那么碳的质量为18-16.8=1.2g，n(C)=0.1mol，故n(Fe)：n(C)=3:1，则X的化学式为Fe3C，Fe3C与足量的热浓硝酸发生氧化还原反应，生成NO2和CO2。
【题目】亚硝酰氯(NOCl，熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)为红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢，易溶于浓硫酸。常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示（其中III、IV中均为浓硫酸）：
（1）用图甲中装置制备纯净干燥的原料气，补充下表中所缺少的药品。
装置Ⅰ | 装置Ⅱ | ||
烧瓶中 | 分液漏斗中 | ||
制备纯净Cl2 | MnO2 | 浓盐酸 | ①___ |
制备纯净NO | Cu | 稀硝酸 | ②___ |
（2）将制得的NO和Cl2通入图乙对应装置制备NOCl。
①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是____________。
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中，撤除装置Ⅳ，直接将NO、Cl2通入装置Ⅴ中，你同意此观点吗？________（填同意或不同意），原因是________________________________。
④实验开始的时候，先通入氯气，再通入NO，原因为________________。
（3）有人认为多余的氯气可以通过下列装置暂时储存后再利用，请选择可以用作氯气的储气的装置 ______；
（4）装置Ⅶ吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为_______________________。
（5）有人认为装置Ⅶ中氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl，不能吸收NO，经过查阅资料发现用高锰酸钾溶液可以吸收NO气体，因此在装置Ⅶ氢氧化钠溶液中加入高锰酸钾，反应产生黑色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________________。
（6）制得的NOCl中可能含有少量N2O4杂质，为测定产品纯度进行如下实验：称取1.6625 g样品溶于50.00 ml NaOH溶液中，加入几滴K2CrO4溶液作指示剂，用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至产生砖红色沉淀，消耗AgNO3溶液50.00ml。
①样品的纯度为__________%（保留1位小数）
②已知常温下，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2×10-12，若在滴定终点时测得溶液中Cr2O42-的浓度是5.0×10-3 mol/L，此时溶液中Cl-浓度是_________。
【题目】实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
(1)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO2和8 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) ＝________；
②该反应的平衡常数表达式K＝________。
(2)830 ℃，反应的平衡常数K＝1，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。
物质 | A | B | C | D |
n(CO2) | 3 | 1 | 3 | 1 |
n(H2) | 2 | 2 | 4 | 2 |
n(CH3OH) | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O) | 4 | 2 | 3 | 2 |
(3)25 ℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______________________________。
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，
已知：Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol－1
C（s） +CO2（g）＝2CO（g） ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为___________________________________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：____________________。
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g），测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ（填“＞”或“＝”或“＜”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH（g）、c molH2O（g） |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。
③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____。
a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变 c．c（H2）＝3c（CH3OH）
d．容器中密度不变 e．2个C＝O断裂的同时有3个H－H断裂
（4）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2（g） + 6H2（g）
CH3OCH3（g） + 3H2O（g）。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下图。若温度升高，则反应的平衡常数K将____（填“增大”、“减小”或“不变”。下同）；若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)，则K将__________；该反应△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。
