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.
Ⅰ.已知:2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g)△H=-566kJ/mol
2Fe(s)+
O
2(g)=Fe
2O
3(s)△H=-825.5kJ/mol
反应:Fe
2O
3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO
2(g)△H=
kJ/mol.
Ⅱ.反应
Fe
2O
3(s)+CO(g)?
Fe(s)+CO
2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe
2O
3、CO、CO
2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=
.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe
2O
3的转化,可采取的措施是
a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO
2e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.(1)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H
2反应制备甲醇:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H
2浓度变化表示平均反应速率v(H
2)=
.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 (Q1,Q2,Q3均大于0) |
甲 |
1mol CO和2mol H2 |
a1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
a2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
a3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是
.
A c
1=c
2 B.2Q
1=Q
3 C.2a
1=a
3 D.a
1+a
2=1
E.该反应若生成1mol CH
3OH,则放出(Q
1+Q
2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 molCO、2mol H
2和1mol CH
3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向
(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式
.