题目内容

有的科学家考虑利用下面的三个反应来制取一种很有意义的物质，这种物质可用作无污染的高效能源：

3FeCl2＋4H2O===Fe3O4＋6HCl＋H2↑

2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl===6FeCl3＋6H2O＋O2

2FeCl3===2FeCl2＋Cl2↑

请你判断这些科学家所使用的最基本原料和所得到的最终产物各是什么。

解析：将三个化学方程式进行加和，把中间产物的化学计量数调整为相同数值后，将反应物加和，同时生成物也进行加和，最终可以得到总化学方程式为：2H2O===2H2↑＋O2↑

3FeCl2＋4H2O===Fe3O4＋6HCl＋H2↑

Fe3O4＋Cl2＋6HCl===3FeCl3＋3H2O＋O2

3FeCl3===3FeCl2＋Cl2↑

三个方程式相加得2H2O===2H2↑＋O2↑

答案：最基本原料是被消耗的水，按题意要得到的最终产物是可用作高效能源的氢气。

练习册系列答案
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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下

（1）①工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃时，往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反应4min后建立平衡，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡浓度为
0.18mol/L
0.18mol/L
 转化率为
40%
40%
 该温度下此反应的平衡常数K=
1
1
 （填计算结果）．
②在850℃时，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向逆反应方向进行的有
A
A
 （选填A、B、C、D、E）
A B C D E
n（CO2） 3 l 0 1 l
n（H2） 2 l 0 1 2
n（CO） 1 2 3 0.5 3
n（H2O） 5 2 3 2 l
（2）合成塔中发生反应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
＜
＜
300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
（3）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH3产率图1所示．温度高于900℃时，NH3产率下降，原因是
900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
．

（4）在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol-1表示．请认真观察图2，回答问题．
图中所示反应是
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=
-（E1-E2）kJ/mol
-（E1-E2）kJ/mol
 （用含E1、E2E的代数式表示）．已知热化学方程式：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，该反应的活化能为167.2kJ?mol-1，则其逆反应的活化能为
409kJ/mol
409kJ/mol
．
（5）硝酸厂的尾气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的氧化物还原为氮气和水，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：
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
．
空气的主要成分是N2，其次是O2．已知N2的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，在标准状况下，液态氮的沸点是-195.8℃，远低于常温．最近，有的科学家根据蒸汽机的原理，发明了一种液态氮蒸汽机，它是利用液态氮吸收环境中的热量而汽化来驱动机车．运用能源环保知识，联系实际简要说明上述发明的优点．（写出3点理由）
①
 
，
②
 
，
③
 
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空气的主要成分是N2，其次是O2。已知N2的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，在标准状况
下，液态氮的沸点是－195．8 ℃，远低于常温。最近，有的科学家根据蒸汽机的原理，发明了一种液态氮蒸汽机，它是利用液态氮吸收环境中的热量而汽化来驱动机车。运用能源环保知识，联系实际简要说明上述发明的优点。（写出3点理由）
①_______________， ②_______________， ③_______________。

空气的主要成分是N2，其次是O2。已知N2的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，在标准状况下,液态氮的沸点是－195.8 ℃，远低于常温。最近，有的科学家根据蒸汽机的原理，发明了一种液态氮蒸汽机，它是利用液态氮吸收环境中的热量而汽化来驱动机车。运用能源环保知识,联系实际简要说明上述发明的优点。（写出3点理由）

①                                               ，

②                                               ，

③                                               。

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