(每空2分,共10分)铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中使用得最为广泛。铁还有很多重要的化合物及其化学反应。
如铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g) △H
(1)上述反应的平衡常数表达式K=_____________。
(2)已知:①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) △H1=-1118.4kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.8 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3=-571.8 kJ·mol-1
则△H=_____________。
(3)在t℃时,该反应的平衡常数K=16,在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
|
Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
1.5 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中H2O的平衡转化率为_____________(结果保留一位小数)。
②下列说法正确的是_____________(填编号)
A.若容器压强恒定,则反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,则反应达到平衡状态
C.甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
(4)若将(3)中装置改为恒容绝热(不与外界交换能量)装置,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的各物质的量见表:
|
Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
起始/mol |
3.0 |
4.0 |
0 |
0 |
平衡/mol |
m |
n |
p |
q |
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质,见表:
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Fe |
H2O(g) |
Fe3O4 |
H2 |
A/mol |
3.0 |
4.0 |
0 |
0 |
B/mol |
0 |
0 |
1 |
4 |
C/mol |
m |
n |
p |
q |
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是___________(用A、B、C表示)。