(12分)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) ΔH = a kJ mol-1
(1)已知: ①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1
则a = kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不
变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L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 |
2.0 |
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.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
(12分)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分 |
含量/(mg L-1) |
成分 |
含量/(mg L-1) |
Cl- |
18980 |
Ca2+ |
400 |
Na+ |
10560 |
HCO3- |
142 |
SO42- |
2560 |
Br- |
64 |
Mg2+ |
1272 |
|
|
(1)电渗析法淡化海水示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①阳极主要电极反应式是 。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是 。
③淡水的出口为 (填“a”、“b”或“c”)。
(2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
①提取溴的过程中,经过2次Br-→Br2转化的目的是 ,吸收塔中发生反应的离
子方程式是 。用平衡移动原理解释通空气的目的是 。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是 、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为 L(忽略Cl2溶解)。
(6分)常温下,将0.1000 mol L-1 NaOH溶液滴入20.00 mL 0.1000 mol L-1的一元酸HA溶液中,测得混合溶液的pH变化曲线如下图所示。
(1)HA与NaOH溶液反应的离子方程式是 。
(2)图中②点所示溶液中,下列粒子的浓度关系正确的是 (填序号)。
a.2c(Na+)= c(HA)+c(A-)
b.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
c.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
(3)图中③点所示滴入的NaOH溶液的体积V 20.00 mL(填“>”、“<”或“=”)。
Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,下列说法正确的是
A.产物n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1
B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶5
C.反应中Cu2S既做氧化剂,又做还原剂
D.1 molCu2S参加反应时有8 mol电子转移
下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论正确的是
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操作 |
现象 |
结论 |
A |
用CH3COOH溶液浸泡水垢 |
水垢溶解,有无色气泡 |
酸性:CH3COOH>H2CO3 |
B |
测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH |
前者pH比后者的大 |
非金属性:S>C |
C |
向FeBr2溶液中通入过量Cl2 |
溶液由浅绿色变成黄色 |
氧化性:Br2>Fe3+ |
D |
用石墨电极电解滴有酚酞的饱和NaCl溶液 |
在阴极附近溶液呈现红色 |
离子移动方向:OH-移向阴极 |
将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见表。下列说法正确的是
温度 |
平衡浓度/ (mol L-1) |
|
c(NH3) |
c(CO2) |
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T1 |
0.1 |
|
T2 |
|
0.1 |
A.若T2>T1,则该反应的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加
C.NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡
D.T1、T2时,H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1)