①步骤I若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。
②步骤II中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为 。
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。 (3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)= 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x= 。
【答案】(15分) (1)①吸氧腐蚀 ②B (2)①4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O
③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)① 4:1 ②0.05
【解析】(1)由图看出,在海水中,该电化腐蚀属于吸氧腐蚀,在ABCD四个区域中,生成铁锈最多是B区,能接触到氧气。(2)浓硝酸分解的化学方程式为4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O,硝酸氧化 废
铁皮中铁的化学方程式为4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O,生产过程中体现绿色思想的是整个过程中氮氧化物排放减少。
根据反应FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g),平衡常数K为0.25,因为固体的浓度为1,则反应达到平
衡时n(CO):n(CO2)=4:1,若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为率为50%,
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)
起始 0.02 x 0 0 变化 0.01 0.01 0.01 0.01 平衡时 0.01 x-0.01 0.01 0.01 根据平衡常数K=0.25得:
0.01?0.25,解得x=0.05。
x?0.0118.(2014·广东理综化学卷,T31)(16分)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。 ①
1CaSO4(s)+CO(g) 41CaS(s)+CO2(g) ?H1= —47.3kJ?mol-1 4
② CaSO4(s)+CO(g) ③ CO(g)
CaO(s)+CO2(g) +SO2(g) ?H2= +210.5kJ?mol-1
11C(s)+ CO2(g) ?H3= —86.2kJ?mol-1 22CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g)的?H=___________(用?H1、?H2和
(1)反应2CaSO4(s)+7CO(g) ?H3表示)
(2)反应①-③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18,结合各反应的?H,归纳lgK-T曲线变化规律:
a)_______________________________;b)____________________________。
(3)向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应①于900℃达到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5 mol?L-1,计算CO的转化率(忽略副反应,结果保留两位有效数字)。 (4)为减少副产物,获得更纯净的CO2,可在初始燃料中适量加入____________。
(5)以反应①中生成的CaS为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生CaSO4,该反应的化学方程式为_______________;在一定条件下,CO2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧基,产物的结构简式为________________。 【答案】(16分)
(1)?H=4?H1+?H2+2?H3(2分)
(2)a)反应②为吸热反应,温度升高K值增大,lgK也增大(2分)
b)反应①③为放热反应,温度升高K值减小,lgK也减小(2分) (3)99%
1CaSO4(s)+CO(g) 41CaS(s)+CO2(g) 4初始浓度(mol/L) a 0 转化浓度(mol/L) a-c平衡(CO) a-c平衡(CO) 平衡浓度(mol/L) c平衡(CO) a-c平衡(CO)
c平衡(CO2)a?c平衡(CO)a?8.0?10?5—3—1
依题意,K=,a=8.08×10 mol?L ???100?5c平衡(CO)c平衡(CO)8.0?10CO的转化率:
a?c平衡(CO)8.08?10—3mol?L—1?8.0?10?5mol?L?1?100%??100%?99%(5分)
a8.08?10—3mol?L—1(4)氧气 (2分)
COOH CH3— (5)CaS+2O2
CaSO4 (2分)
—CH3
(1分)
CaS(s)+ CaO(s)+6CO2(g)+ C(s) +SO2(g),
【解析】(1)根据盖斯定律,①×4+②+③×2得:2CaSO4(s)+7CO(g) 所以?H=4?H1+?H2+2?H3;
(2)结合图像及反应的?H可知,反应①③为放热反应,温度升高K值减小,lgK也减小,反应②为吸热反应,温度升高K值增大,lgK也增大。
1(3)由图可可知,900℃时CaSO4(s)+CO(g)
4c?CO2?1CaS(s)+CO2(g)的lgK=2,即K=100,K=?100,4c?CO?可知平衡时c(CO2)= 8.0×10—3 mol?L—1,CO的转化率为
8.0?10?3mol?L?1?100%=99%;
(8.0?10?3mol?L?1?8.0?10?5mol?L?1) (5)CaS转化为CaSO4,从元素守恒角度分析,CaS与O2按照1:2反应转化为CaSO4,才能满足原子利用率100%,所以化学方程式为CaS+2O2
CaSO4;CO2可与对二甲苯反应,在其苯环上引入一个羧
COOH CH3— 基,因为对二甲苯的苯环上的氢原子只有1种,所以结构简式为
—CH3
。
19.(2014·广东理综化学卷,T33)(17分)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定____________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③设计实验装置,完成图20的装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。 物理量 V*0.1mol?L-1Fe2(SO4)3]/mL a a …… …… …… 实验序号 1 2 (2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________________________________________________。
【答案】(17分)
(1)①
间内,收集到氧气的体积)(2分)
(3分)②收集到相同体积氧气所需要的时间(或相同时
③
④(5分) 物理量 (3分)
V[0.1mol?L-1Fe2(SO4)3] V[30% H2O2] V[ H2O] V[O2] 收集d mL O2所

