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)+ O2(g)=2CO2(g),ΔH=-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s),ΔH=-825.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3反应的热化学方程式为: 。
Ⅱ.反应 Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡。
(1)反应到10min时,用CO2表示该反应的速率为 ,CO的平衡转化率=____________,平衡后再分别加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各0.4mol,则正反应速率 逆反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a.降低反应温度
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CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.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H2反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),请根据图示回答下列问题:
(1)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 |
1molCO和2molH2 |
α1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
乙 |
1molCH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2molCO和4molH2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是________.
A.c1=c2
B.2Q1=Q3
C.2a1=a3
D.a1+a2=1
E.该反应若生成1molCH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(2)若在一体积可变的密闭容器中充入lmolCO、2molH2和1molCH3OH,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。
(3)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______________________,若电解质溶液为酸性,写出正极反应式_________________。