隨著低碳鋼等潔凈鋼技術(shù)的發(fā)展,Al2O3-C耐火材料和鋼水之間的相互作用已成為當(dāng)前的一個(gè)研究重點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)區(qū)分Al2O3-C耐火材料和鋼的簡(jiǎn)易方法是 用磁鐵,能被磁鐵吸引的是鋼,不能的是Al2O3-C耐火材料用磁鐵,能被磁鐵吸引的是鋼,不能的是Al2O3-C耐火材料。
(2)在埋炭實(shí)驗(yàn)條件下,不同碳素材料的Al2O3-C耐火材料與鐵液之間的可能反應(yīng)如下:
①2Al2O3(s)?4Al(s)+3O2(g)△H1=+3351.4 kJ?mol -1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5 kJ?mol -1
③C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H3=+172.5 kJ?mol -1
④3C(s)+Al2O3(s)?2Al(s)+3CO(g)△H4
則△H4=+1344.2+1344.2 kJ?mol-1。
(3)直接碳熱還原氧化鋁法除需要高溫外,系統(tǒng)中生成的碳化鋁、碳氧化鋁等會(huì)與生成的鋁混合在一起,難以分離。實(shí)際生產(chǎn)中,至今仍未用直接碳熱還原氧化鋁法來煉鋁。氧化鋁碳熱還原氯化法煉鋁是生產(chǎn)鋁的一種可行性新方法,其反應(yīng)過程如下:
⑤Al2O3(s)+3C(s)+AlCl3(g) 高溫 3AlCl(g)+3CO(g)△H5
⑥3AlCl(g) 低溫 2Al(l)+AlCl3(g)△H6
反應(yīng)⑤、反應(yīng)⑥中吉布斯自由能(△G)與溫度(T)的變化關(guān)系如圖1所示,由此判斷反應(yīng)⑤對(duì)應(yīng)圖中的曲線 ⅠⅠ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),試分析氧化鋁碳熱還原氯化法煉鋁的可行性:反應(yīng)⑤生成的AlCl為氣體,容易從體系中分離,且AlCl在低溫下可分解得到金屬鋁和三氯化鋁,從而將金屬鋁生產(chǎn)出來反應(yīng)⑤生成的AlCl為氣體,容易從體系中分離,且AlCl在低溫下可分解得到金屬鋁和三氯化鋁,從而將金屬鋁生產(chǎn)出來。
(4)在埋炭情況下,碳過剩時(shí),碳的氧化反應(yīng)主要考慮:C(s)+CO2(g)?2CO(g)。在實(shí)驗(yàn)室研究該反應(yīng),一定溫度下,向某體積可變的恒壓密閉容器(總壓強(qiáng)為p總)中加入足量的碳和2mol CO2(g),平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示。
①650℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器體積為10 L,則平衡時(shí)c(CO)=0.1mol/L0.1mol/L。
②T℃時(shí),若向平衡體系中再充入一定量n(CO):n(CO2)=2:3的混合氣體,則平衡 向正反應(yīng)方向向正反應(yīng)方向(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。
③800℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=10.58p總10.58p總。[用含p總的代數(shù)式表示,氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)]
(5)CO可作某熔融鹽電池的燃料,電解質(zhì)為L(zhǎng)i2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物,空氣與CO2的混合氣為助燃?xì)猓姵卦?50℃下工作時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為 CO-2e-+CO2-3=2CO2CO-2e-+CO2-3=2CO2。
高溫
低溫
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】用磁鐵,能被磁鐵吸引的是鋼,不能的是Al2O3-C耐火材料;+1344.2;Ⅰ;反應(yīng)⑤生成的AlCl為氣體,容易從體系中分離,且AlCl在低溫下可分解得到金屬鋁和三氯化鋁,從而將金屬鋁生產(chǎn)出來;0.1mol/L;向正反應(yīng)方向;10.58p總;CO-2e-+=2CO2
CO
2
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:4難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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