题目内容:
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生的反应:
C(s) O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol①
C(s) CO2(g)
2CO(g)Δ
H
2=" 172.5" kJ/mol②
4CO(g) Fe3O4(s)=4CO2(g) 3Fe(s)ΔH3="-13.7" kJ/mol③
请回答下列问题:
(1)计算3 Fe(s) 2 O2(g)= Fe3O4(s)的ΔH=__________________________。
(2)800℃时,C(s) CO2(g)
2CO(g)的平衡常数
K=1.64,相同条件下测得高炉内
c(CO)=0.2mol/L、
c(CO
2)=0.05mol/L,此时反应向_______(填“正”或“逆”)方向进行。
(3)某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol/L的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
提示:2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2 8H MnO4- 5Fe2 =Mn2 5Fe3 4H2O
计算:
①该铁矿石中铁元素的质量分数。
②计算氧化物FemOn的化学式( m、n为正整数)。
最佳答案:
⑴-1118.3 kJ/mol⑵正(3)①56%②Fe5O7或2Fe2O3·FeO
答案解析:
(1)根据盖斯定律可知,(①-②)×2-③即得到3 Fe(s) 2 O2(g)=Fe3O4(s),所以该反应的ΔH=(-393.5kJ/mol-172.5 kJ/mol)×2+13.7 kJ/mol=-1118.3 kJ/mol。
(2)当c(CO)=0.2mol/L、c(CO2)=0.05mol/L,此时
<1.64,说明反应向正反应方向进行。
(3)①n(Fe)=5n(KMnO4)=5×0.025 L×2 mol/L=0.25 mol
m(Fe)=0.25 mol×56 g/mol=14g
ω(Fe)=14 g÷25 g×100%=56%
②反应的铜的物质的量n(Cu)=(10 g-3.6 g)÷64 g/mol=0.1 mol
n(Fe3+)=0.2 mol
解得:n(Fe2+)=0.05 mol
该氧化物的化学式可表示为:Fe5O7或2Fe2O3·FeO
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,主要是考查学生对盖斯定律和化学计算的熟悉掌握情况,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力,提升学生的学科素养。
考点核心:
配平简介:化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。