题目内容

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= -28.5 kJ·(mol-1
(1)已知:C(石墨)+CO2(g)2CO(g) △H=" +" 172.5 kJ·mol-1
则反应:Fe2O3(S) +3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) △H=        kJ·mol-1
(2)冶炼铁反应  Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5 kJ·mol-1的平衡常数表达式K=          ,温度降低后,K值          .(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在ToC时,该反应的平衡常数K=27,在1L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.

 
Fe2 O3
CO
Fe
CO2
甲容器
1.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
乙容器
1.0 mol
2.0 mol
1.0 mol
1.0 mol
 
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.乙容器中CO的平衡转化率小于甲容器
b.甲、乙容器中,CO2的平衡浓度之比为2:3
c.当容器内气体压强保持不变时,标志反应达到平衡状态
d.当容器中气体密度保持不变时,标志反应达到平衡状态
(4)钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
①下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀   (填编号)。

②在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图:A电极对应的金属是     (写元素名称),B电极的电极反应式是       
③镀层破损后,镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀,请简要说明原因                       


(1)(2分)489
(2)(2分)(1分);增大(1分)
(3)75%(1分);b,d(2分)
(4)(7分)BD(2分);铜(1分);Cu2++2e?="Cu" (2分)
锌、铁、铜金属活泼性依次减弱。镀层破损后在潮湿空气中形成原电池,镀锌铁铁为正极受到保护,而镀铜铁铁做负极更容易被腐蚀。(2分)

解析试题分析:(1)根据盖斯定律,要求反应的?H与已知两个反应?H的关系为:?H = ?H1 +3?H2,代入数据可得结果。
(2)Fe2O3、Fe为固体,所以平衡常数表达式只含气体CO、CO2;该反应正反应放热,所以降低温度,化学平衡正向移动,平衡常数增大。
(3)①设转化的CO浓度为x,按照三段式带入数据:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
初始浓度:            1.0                    1.0
转化浓度:            x                       x
平衡浓度:           1.0-x                    1.0+ x
带入平衡常数表达式:(1.0+x)3÷(1.0-x)3="27" 得x=0.5,
CO的转化率为:0.5÷1.0×100%=50%
②按照①的计算方法可求出乙容器中CO转化率为62.5%,故a项错误;甲容器CO2平衡浓度为1.5mol?L?1, 乙容器CO2平衡浓度为2.25mol?L?1,可得浓度之比为2:3,b项正确;本反应气体系数不变,所以压强保持不变,不能说明反应达到平衡,c项错误;当容器中气体密度保持不变时,说明气体质量不再变化,反应达到平衡,d项正确。
(4)B中铁为原电池的正极,D中铁为电解池的阴极,可防止铁棒被腐蚀;铜为镀层金属,为阳极材料,阴极为Cu2+得电子,镀层破损后,形成原电池,若铁为正极可防止腐蚀,若铁为负极则加快腐蚀速度。
考点: 本题考查盖斯定律、平衡常数以及原电池、电解池原理。

练习册系列答案
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__________________________________________________________________________.
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,
考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:均大于300℃):

下列说法正确的是_______________(填序号)
①温度为时,从反应开始到反应达到平衡,生成甲醇的平均速率为:

②该反应在时的平衡常数比时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从变到,达到平衡时增大
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计算断裂1 mol N≡N键需要能量      kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键     (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。
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分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是       

 反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
 
A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行
B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的
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N2
H2
NH3

1
3
0

0.5
1.5
1

0
0
4
判断乙容器中反应进行的方向       。(填“正向”或“逆向”)
达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为       
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   浓度/mol·L-1

 

 
时间/min

NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.17
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为                        
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为        (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率      (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是          (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变        B. 2v(NO) = v(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变    D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是           。请在下图中画出30min至40min的变化曲线。

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