资源化利用碳及其化合物具有重要意义。CO是高炉炼铁的重要还原剂,炼铁时发生的主要反应有:Ⅰ.Fe2O3(s)+...
问题详情:
资源化利用碳及其化合物具有重要意义。CO是高炉炼铁的重要还原剂,炼铁时发生的主要反应有:
Ⅰ2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)
ΔH=+489 kJ·mol-1
Ⅱ2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-27 kJ·mol-1
Ⅲ.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=X kJ·mol-1
(1)试计算,X=________。反应Ⅲ中,正反应的活化能________(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应的活化能。
(2)T1 ℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应Ⅰ,反应达到平衡后,在t1时刻改变某条件,v逆随时间t的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是________(填序号)。
a.保持温度、体积不变,使用催化剂
b.保持体积不变,升高温度
c.保持温度不变,压缩容器体积
d.保持温度、体积不变,充入CO
(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压(p总)密闭容器中加入1 mol CO2与足量的碳发生反应Ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为________;
②T ℃,该反应达到平衡时,下列说法不正确的是________(填序号);
a.气体密度保持不变
b.2v正(CO2)=v正(CO)
c.若保持其他条件不变再充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
d.若保持其他条件不变再充入稀有气体,v正、v逆均减小,平衡不移动
e.若其他条件不变将容器体积压缩至一半并维持体积不变,再次达平衡时压强小于原平衡的2倍
③根据图中数据,计算反应Ⅲ在T ℃时用平衡分压代替浓度表示的化学平衡常数Kp=________(用含p总的代数式表示)。
(4)已知25 ℃时H2CO3的电离平衡常数为:Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则反应:HCO+H2OH2CO3+OH-的平衡常数K=________(结果保留三位有效数字)。
【回答】
* (1)+172 大于 (2)cd
(3)①25% ②cd ③p总
(4)2.27×10-8
解析 (1)根据盖斯定律得:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH==+172 kJ·mol-1,所以X=+172。因为反应Ⅲ:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172 kJ·mol-1,为吸热反应,所以正反应的活化能大于逆反应的活化能。
(2)保持温度、体积不变,使用催化剂,可以使正、逆反应速率都增大,但是平衡不发生移动,达到平衡时逆反应速率比原来的逆反应速率大,a错误;保持体积不变,升高温度,正、逆反应速率增大,逆反应速率不会回到原平衡状态,b错误。
(3)①反应Ⅲ:C(s)+CO2(g)2CO(g)
起始(mol) 1 0
转化(mol) x 2x
平衡(mol) 1-x 2x
=60%,可得x=,所以CO2的转化率为25%。
②当反应处于平衡状态时,气体体积质量保持不变,故密度不变,故a正确;由于方程式中CO2和CO的系数比为1∶2,所以任何时刻都存在2v正(CO2)=v正(CO),故b正确;由图中信息可知,T ℃时,该反应达到平衡,平衡混合物中两种气体(CO和CO2)的体积分数相同。若保持其他条件不变再充入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,故c错误;若保持其他条件不变再充入稀有气体,由于体系的总压不变,所以容器的体积增大,反应混合物中各气体组分的浓度减小,则v正和v逆减小,平衡向气体分子数增大的方向移动,即向正反应方向移动,故d错误;若其他条件不变将容器体积压缩至一半并维持体积不变,由于体积减小导致物质的浓度都增大,体系的压强增大,若平衡不移动,压强变为原来的2倍,由于平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,所以再次达平衡时压强小于原平衡的2倍,故e正确。
③对于反应Ⅲ,根据图中数据可知,在T ℃时CO占总压强的,所以若用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp===p总。
(4)由已知25 ℃时H2CO3的电离平衡常数为:Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则反应:HCO+H2OH2CO3+OH-的平衡常数K===≈2.27×10-8。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
-
下列加点词注音全对的一项是( )A.浣女(huàn) 谄媚(xiàn) 邂逅(xiè)B.惘然(wǎn...
问题详情:下列加点词注音全对的一项是( )A.浣女(huàn) 谄媚(xiàn) 邂逅(xiè)B.惘然(wǎnɡ) 纶巾(ɡuān) 铜钿(tián)C.湓浦(pǔ) 贾人(ɡǔ) 嘲哳(zāo)D.迸发(bènɡ) 谪居(zhé) 锦瑟(sì)【回答】【*】B【解析】试题分析:A.Chǎn,C.zhāo,D.s...
-
打秋千时,为使秋千越荡越高,人应有一个从直立到蹲下,又从蹲下到站直的过程.则打秋千时 A.人的机械能是守...
问题详情:打秋千时,为使秋千越荡越高,人应有一个从直立到蹲下,又从蹲下到站直的过程.则打秋千时 A.人的机械能是守恒的 B.人应在最低点站起来 C.人应在最高点站起来 D.人在最低点时失重【回答】C知识点:未分类题型:选择题...
-
下列与实验相关的叙述正确的是 A.稀释浓硫*时,应将蒸馏水沿烧杯内壁缓慢地注入浓硫*中B.配制溶液时,若加水...
问题详情:下列与实验相关的叙述正确的是 A.稀释浓硫*时,应将蒸馏水沿烧杯内壁缓慢地注入浓硫*中B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出C.配制1mol·L-1300mLNaCl溶液可以选择一个50mL的容量瓶和一个250mL的容量瓶D.可以用右图装置进行*气的...
-
造成太平天国运动与以往农民起义具有新的不同特点的主要原因是( )A.领导阶级不同 B.所处的...
问题详情:造成太平天国运动与以往农民起义具有新的不同特点的主要原因是( )A.领导阶级不同 B.所处的时代不同C.指导思想不同 D.起义*组成不同【回答】B知识点:近代*反侵略求*的斗争太平天国运动题型:选择题...
相关文章
- 我国是世界钢铁产量最大的国家,如果炼铁的主要原料是磁铁矿,所用还原剂为一氧化碳。请回答:(1)上述炼铁的反应不...
- 工业上将赤铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。炼铁高炉中发生的主要反应有( )①C+O2CO2②Fe2O3+3H2...
- 工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:①2C(焦炭)+O2(空气)=2CO;②Fe2O3+3CO=2...
- 研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。⑴将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。已知:Fe2...
- 运用化学反应原理研究元素及其化合物的反应有重要意义。(1)硫*生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)...
- 铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。(注:括号内化学式表示相应物质的主要成分)图1图2Ⅰ.铁的冶炼,竖炉...
- 高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)已知该反应在不同温度下的平...
- 某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下:请回答:①A的化学式...
- 某钢铁厂高炉炼铁的主要原料是焦炭,赤铁矿石(主要含Fe2O3)、空气等,主要反应过程如下:请回答:(1)A的化...
- 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意义。回答下列问题:Ⅰ可用于高炉炼铁,已知:则反应的...