14.鐵及其化合物在日常生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知高爐煉鐵過程中會發(fā)生如下反應(yīng):
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH1
Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH3
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH4
則ΔH4的表達式為ΔH4=
(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。
(2)把高爐出來的氣體經(jīng)過處理后通入NaOH溶液中完全吸收,再用0.01mol?L-1的鹽酸溶液進行滴定,所得氣體與滴入的鹽酸體積的關(guān)系如圖1,則滴定前溶液中離子濃度由大到小的順序為:
。
(3)鐵等金屬可用作CO與氫氣反應(yīng)的催化劑。已知某種催化劑可用來催化反應(yīng)CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。在T℃、106Pa時將1molCO和3molH2加入容積不變的密閉容器中,實驗測得CO的體積分數(shù)φ(CO)如下表:
t/min |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
φ(CO) |
0.25 |
0.23 |
0.214 |
0.202 |
0.200 |
0.200 |
①能判斷反應(yīng)CO(g)+3H
2(g)?CH
4(g)+H
2O(g)達到平衡的是
(填字母)。
a.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.v
正(CO)=3v
逆(H
2)
d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
②達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為
。
③某種含鐵催化劑可以催化合成乙烯:6H
2(g)+2CO
2(g)?CH
2=CH
2(g)+4H
2O(g)。已知溫度對CO
2的平衡轉(zhuǎn)化率、實際催化率和催化劑催化效率的影響如圖2所示,結(jié)合圖像分析溫度低于250℃時CO
2實際轉(zhuǎn)化率變化的原因:
。
(4)科學(xué)家最近采用碳基電極材料,在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如圖3所示.負極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有Fe
3++e
?=Fe
2+、
(寫反應(yīng)方程式)。