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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷180
工业常用硫铁矿煅烧生产硫酸,而硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3)可用来炼铁。
(1)Fe2O3用CO还原培烧的过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示。

(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的; A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
已知:3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH1=a kJ·mol1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);ΔH2=b kJ·mol1
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g);ΔH3=c kJ·mol1
①反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=________kJ·mol1(用含a、b、c表示)。
②800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________
③据图分析,下列说法正确的是______ (填字母)。
a.温度低于570℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率
(2)①一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可对燃煤烟气回收硫。反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=-270kJ•mol-1
其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是:______________
②从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。则5 mol FeS2发生反应,转移电子的物质的量为____
(3)FeS2是Li/ FeS2电池(如图)的正极活性物质。

①FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200℃时以等物质的量连续反应24 h后得到FeS2。写出该反应的离子方程式:________________。。
②Li/FeS2电池的负极是金属Li,电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应为FeS2+4Li=Fe+4Li++2S2。该反应可认为分两步进行:第1步,FeS2+2Li=2Li++FeS22-,则第2步正极的电极反应式为____________
2017·江苏苏州·二模
知识点:盖斯定律及其有关计算化学平衡的移动及其影响因素原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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工业燃煤废气(含有CO、SO2等)的处理和合理利用,越来越受到关注。
(1)处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知:
①CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1
则按上述方法处理CO、SO2的热化学方程式是___________
(2)在两个固定容积为2L的恒容密闭容器中均充入2molCO和2molNO,在不同条件下发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。

①与实验a相比,实验b采取的措施可能是___________,理由是___________
②在a实验条件下,NO的平衡转化率α(NO)=___________
(3)燃煤烟气中硫的回收反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(l)。在其他条件相同、催化剂不同时,硫回收中SO2转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时,___________(填“La2O3”“NiO”或“TiO2” )的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到很高,不考虑价格因素,选择La2O3的主要优点是___________

(4)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H。 已知:v()=k()·x(CO)·x2(H2),v()=k()·x(CH3OH),其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

P1___________P2(填“>”或“<”);升高温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”);
②c、d、e三点平衡常数KcKdKe三者之间的关系为___________
(5)用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式___________
以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫酸,其矿渣可用来炼铁。生产工艺示意图如下:

(1)配平煅烧硫铁矿的反应方程式:______FeS2+________O2_____Fe2O3+______SO2。实际生产中向沸腾炉通入的空气量要大于煅烧硫铁矿所需空气量.其目的是____________________
接触室和热风炉中都装有热交换器,可用反应的余热将通入的气体加热,这样做的好处是_____________________
(2)生产硫酸时,吸收塔中用98.3%的硫酸吸收而不用水吸收SO3的原因是________
用含FeS280%的硫铁矿生产硫酸,如果煅烧时有5%的硫损失,SO2转变成SO3的转化率为80%,那么生产98%的浓硫酸3吨,则需要这种硫铁矿___________吨。
(3)CO还原Fe2O3的冶铁过程中,反应物、生成物和温度之间的关系如图所示.(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四条曲线是四个化学反应平衡时的气相组成对温度作图得到的;A、B、C、D四个区域分别是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe稳定存在的区域)
①冶炼高炉产生的高炉煤气的主要成分有__________和剩余的CO。
②据图分析,下列说法正确的是________(填字母)。
a.温度低于570 ℃时,Fe2O3还原焙烧的产物中不含FeO
b.温度越高,Fe2O3还原焙烧得到的固体物质组成中Fe元素的质量分数越高
c.Fe2O3还原焙烧过程中及时除去CO2有利于提高Fe的产率
③800℃时,混合气体中CO2体积分数为40%时,Fe2O3用CO还原焙烧反应的化学方程式为____________

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