题目内容
1.将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位.炼铁高炉中发生的关键反应如下:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mo1
CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H=+172.46kJ/mo1
Fe2O3+CO→Fe+CO2
若已知:$2Fe(s)+\frac{3}{2}{O_2}(g)═F{e_2}{O_3}(S)△H=-824.21kJ/mo1$
根据上面三个热化学反应方程式,回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为282.98KJ/mol;写出其热化学反应方程式CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282.98KJ/mol.
(2)高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学反应方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.74kJ•mol-1.
(3)炼制1t含铁96%的生铁所需焦炭的理论用量是0.31t.(保留两位有效数字)
分析 (1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,结合热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H=172.46kJ•mol-1
③2Fe(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)═Fe2O3(s)△H=-824.21kJ•mol-1
则根据盖斯定律①×$\frac{3}{2}$-②×$\frac{3}{2}$-③进行分析计算;
(3)根据炼铁的方程式2C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO,Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2进行计算.
解答 解:(1)①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ•mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=172.46 kJ•mol-1
依据盖斯定律计算①-②得到:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-565.96KJ/mol,
依据燃烧热概念可知,一氧化碳燃烧热为282.98KJ/mol,热化学方程式为:CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282.98KJ/mol,
故答案为:282.98KJ/mol,CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-282.98KJ/mol;
(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
②CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H=172.46kJ•mol-1
③2Fe(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)═Fe2O3(s)△H=-824.21kJ•mol-1
则根据盖斯定律①×$\frac{3}{2}$-②×$\frac{3}{2}$--③,得Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-393.5×$\frac{3}{2}$-172.46×$\frac{3}{2}$+824.2=-24.74kJ•mol-1,
故答案为:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.74kJ•mol-1;
(3)设CO质量为x
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
84 112
x 0.96t
x=0.72t
设C的质量为y
2C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
24 56
y 0.72t
y=0.31t
故答案为:0.31t;
点评 本题考查盖斯定律的应用以及化学方程式的有关计算,正确应用盖斯定律是解本题关键,题目难度不大.
| A. | 10g H2 和10g O2 | B. | 5.6L N2(标准状况下)和11gCO2 | ||
| C. | 9克H2O和11.2L O2 | D. | 224mL H2(标准状况下)和0.1mol N2 |
| A. | 原溶液中可能含有NH4+、SO42- | |
| B. | 最终溶液中最少含2种溶质 | |
| C. | 原溶液中n(NaAlO2):n(Na2CO3)=1:1 | |
| D. | 滴加盐酸初始阶段发生反应的离子方程式是:CO32-+H+═HCO3- |
| 1 | A | |||||||||||||||||
| 2 | B | |||||||||||||||||
| 3 | C | D | E | F | G | H | I | |||||||||||
| 4 | J | K | ||||||||||||||||
| 5 | ||||||||||||||||||
| 6 | ||||||||||||||||||
(2)表中用字母标出的元素中,能形成两性氢氧化物的元素是Al (用元素符号表示),写出该元素的单质与C最高价氧化物的水化物反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
(3)在C、D、E形成的氢氧化物中,碱性最强的是NaOH(用化学式表示);在F、G、H形成的氢化物中最稳定的是HCl(用化学式表示).
(4)A和B可形成最简单的有机化合物,其结构式为
(5)在H、K对应的单质中,氧化性较弱的是Br2(用化学式表示).
(6)J元素是过渡元素铁,工业上常用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)为原料,采用高炉炼铁的方式炼铁,其原理是,把赤铁矿、焦碳和石灰石一起加入高炉,在高温下,把铁从赤铁矿中还原出来,写出该反应的化学方程式Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2.
①Cl2(g)?Cl2(aq) K1=10-1.2
②Cl2(aq)+H2O?HClO+H++Cl- K2=10-3.4
③HClO?H++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示.下列表述不正确的是( )
| A. | 由图象可知:Ka=10-7.5 | |
| B. | 在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)>c(H+)-c(OH-) | |
| C. | 用氯处理饮用水时,杀菌效果最佳pH范围为3~6 | |
| D. | 往氯气-氯水体系中加少量碳酸钙,可提高体系漂白性 |
| A. | C14H18O5 | B. | C14H16O4 | C. | C16H22O5 | D. | C16H20O5 |