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碳熱還原法是一種在一定溫度下以無機(jī)碳為還原劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的方法,在冶金行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
回答下列問題:
(1)氧化鋁碳熱還原過程發(fā)生了如下反應(yīng):
2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g)ΔH1 反應(yīng)初始溫度1714K
2Al2O3(s)+3C(s)=Al4O4C(s)+2CO(g)ΔH2 反應(yīng)初始溫度1689K
Al4O4C(s)+6C(s)=Al4C3(s)+4CO(g)ΔH3 反應(yīng)初始溫度1726K
①ΔH3=
ΔH1-ΔH2
ΔH1-ΔH2
(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)。
②根據(jù)以上信息分析,在相同系統(tǒng)壓力下,1700K時(shí),Al2O3與C反應(yīng)優(yōu)先生成的含鋁化合物為
Al4O4C
Al4O4C
(填化學(xué)式)。
(2)科學(xué)家在氧化鋁碳熱還原法研究中加入無水氯化鋁作氯化劑,一定條件下,氧化鋁先轉(zhuǎn)化為Al4O4C和Al4C3,Al4O4C和Al4C3再轉(zhuǎn)化為低價(jià)氯化鋁(AlCl),低價(jià)氯化鋁進(jìn)入低溫區(qū)歧化得到鋁。忽略中間產(chǎn)物,寫出由氧化鋁直接獲得AlCl的化學(xué)方程式:
Al2O3+AlCl3+3C
一定條件
3AlCl+3CO
Al2O3+AlCl3+3C
一定條件
3AlCl+3CO
。
(3)三氯化鋁固體在一定溫度與壓強(qiáng)下升華,可能生成三氯化鋁氣體[AlCl3(s)→AlCl3(g)反應(yīng)i],也可能生成六氯化二鋁氣體[2AlCl3(s)→Al2Cl6(g)反應(yīng)ii],實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:
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①在10~100Pa,350~370K條件下,氯化鋁升華得到
AlCl3
AlCl3
(填A(yù)lCl3或Al2Cl6)。
②氣態(tài)氯化鋁是具有配位鍵的化合物,分子中原子間成鍵關(guān)系如圖所示,請(qǐng)將圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭
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。
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(4)碳熱還原制錳合金反應(yīng)為Mn3C(s)+CO2(g)?3Mn(s)+2CO(g)Kp,CO與CO2平衡分壓比的自然對(duì)數(shù)值(1nK=2.303×lgK)與溫度的關(guān)系如圖所示(已知KP是用平衡分壓代替濃度計(jì)算所得的平衡常數(shù),分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
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向恒容密閉容器中加入足量Mn3C并充入0.1molCO2,發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得A點(diǎn)時(shí)容器的總壓為akPa,則A點(diǎn)時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為
33.3%
33.3%
(保留三位有效數(shù)字);A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的Kp=
0.5a
0.5a
kPa。

【答案】ΔH1-ΔH2;Al4O4C;Al2O3+AlCl3+3C
一定條件
3AlCl+3CO;AlCl3;菁優(yōu)網(wǎng);33.3%;0.5a
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/12 8:0:9組卷:43引用:3難度:0.7
相似題
  • 1.某反應(yīng)A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程為v=k?cm(A)?cn(B)(k為速率常數(shù),lgk=-
    E
    a
    2
    .
    303
    RT
    +lgA,其中A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為開氏溫度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為
    0
    .
    8
    k
    。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:
    c(A)/(mol?L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00
    c(B)/(mol?L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
    v/(10-3mol?L-1?min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2
    下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/14 18:30:5組卷:45引用:4難度:0.5
  • 2.已知反應(yīng)2N2O(g)═2N2(g)+O2(g),速率方程為v═k?cn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。已知:①k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無關(guān);②n=0時(shí),該反應(yīng)為0級(jí)反應(yīng),n=1時(shí),該反應(yīng)為1級(jí)反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);③濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(
    t
    1
    2
    )。
    t/min 0 20 40 60 80 100
    c(N2O)/(mol?L-1 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
    下列說法正確的是(  )

    發(fā)布:2024/11/13 9:0:1組卷:48引用:3難度:0.5
  • 3.工業(yè)上利用CO2和H2制備HCOOH,相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如表所示:
    C=O H-H O-H C-H C-O
    鍵能/kJ?mol-1 745 436 462.8 413.4 351
    已知:①溫度為T1℃時(shí),CO2(g)+H2(g)?HCOOH(g)K=2;
    ②實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v=kc(CO2)?c(H2),v=kc(HCOOH),k、k為速率常數(shù)。
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/13 19:30:1組卷:99引用:3難度:0.7
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