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高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,,發(fā)生的主要反應(yīng)為
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高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:

Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=a kJ•mol-1

(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1則a=______kJ•mol-1.

(2)冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=______,,溫度升高后,,K值______(填“增大”、“不變”或“減小”).

(3)在T℃時,,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,,在 2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),,反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達到平衡.

 

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為______.

②下列說法正確的是______(填字母).

a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時,,標(biāo)志反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

b.增加Fe2O3可以提高CO的轉(zhuǎn)化率

c.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的平衡轉(zhuǎn)化率

d.甲、乙容器中,,CO的平衡濃度之比為2:3

(4)采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕.下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度,、等體積的NaCl溶液.

①在abc裝置中能保護鐵的是______(填字母)

②若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應(yīng)是______(填名稱)

(5)25℃時有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39

25℃時,,向含有Mg2+,,F(xiàn)e3+的溶液中滴加NaOH溶液,,當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Mg2+):c(Fe3+)=______.

可圈可點用戶
2021-03-03 14:45
優(yōu)質(zhì)解答

答案

(1)-28.5

(2),;減?。?/p>

(3)① 60%  ② ad

(4)①bc  ② 鋅 

(5)2.215×1021

解析

(1):①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1

依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到

Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

a=-28.5,;

故答案為:-28.5,;

(2)Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

平衡常數(shù)K=;反應(yīng)是放熱反應(yīng),,升溫平衡逆向進行,,平衡常數(shù)減小,;

故答案為:,;減小,;

(3)①在T℃時,,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲中,,加入物質(zhì)反應(yīng)達到平衡,,設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x

           Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)

起始量(mol) 1         1        1        1

變化量(mol)           x                 x

平衡量(mol)           1-x              1+x

平衡常數(shù)K===64,計算得到x=0.6

轉(zhuǎn)化率=60%;

故答案為:60%,;

②Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJmol-1

a.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,,體積不變,若容器內(nèi)氣體密度恒定時,,標(biāo)志反應(yīng)達到平衡狀態(tài),,故a正確;

b.固體量增加不影響化學(xué)平衡,,增加Fe2O3不能提高CO的轉(zhuǎn)化率,,故b錯誤;

c.乙容器中一氧化碳增加,,根據(jù)平衡常數(shù)計算可知,,乙的轉(zhuǎn)化率為70%,所以甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率小于乙的轉(zhuǎn)化率,,故c錯誤,;

d.甲容器中平衡一氧化碳物質(zhì)的量為0.4mol;乙容器中結(jié)合平衡常數(shù)計算得到消耗一氧化碳為1.4mol,,平衡物質(zhì)的量為0.6mol,,甲和乙容器中CO的平衡濃度之比為0.4+0.6=2:3;故d正確,;

故答案為:ad,;

(4)①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護;

故答案為:bc,;

②裝置為原電池,,若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅,;

故答案為:鋅,;

(5)根據(jù)氫氧化鎂和氫氧化鐵的溶解平衡以及溶度積表達式,則當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,,

c(Mg2+)==═5.61mol/L,,

c(Fe3+)===2.64×10-21mol/L,

所以 c(Mg2+):c(Fe3+)=5.61:2:64×10-21=2.215×1021,;

故答案為:2.215×1021.

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可圈可點用戶
2021-03-03 19:45
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