Question

【题目】随着低碳钢等洁净钢技术的发展，耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。

请回答下列问题：

（1）日常生活中铝用品比铁器件更耐腐蚀，原因是________。

（2）在埋炭实验条件下，不同碳素材料的耐火材料与铁液之间的可能反应如下：

① ；

② ；

③ ；

则的______。

（3）实验温度下，()/Fe系统中存在着相互反应，如溶入铁液中，导致铁液中平衡的铝的百分含量的对数(lg[Al])和平衡氧()的百分含量的对数(lg[])关系如图所示，图中温度___1973K(填“>”或“<”).

（4）在埋炭情况下，碳过剩时，碳的氧化反应主要考虑：。在实验室研究该反应，一定温度下.向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为)加入足量的碳和1mol，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

①650℃时，该反应达到平衡后吸收的热量是_____，清耗碳的质量为____。

②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量以V)：V()=5：4的混合气体，平衡___(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。

③925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数=__[用含的代数式表示，气体分压()=气体总压()X体积分数]。

（5）CO可作某熔融盐电池的燃料，电解质为和的熔融盐混合物，空气与的混合气为助燃气，电池在650℃下工作时，负极的电极反应式为________。

Answer 1

【答案】铝用品表面为一层致密的薄膜，阻止铝的进一步氧化 -681.5 < 43.125kJ 3.0g 向正反应方向 23.04

【解析】

(1).日常生活中铝用品比铁器件更耐腐蚀，主要原因是因为铝制品表面有一层致密的氧化膜薄膜，可阻止铝的进一步氧化，故答案为铝用品表面为一层致密的薄膜，阻止铝的进一步氧化；

(2).将条件式进行编号，利用盖斯定律找出目标式与条件式的关系：

① ；

② ；

③ ；

则的①/2-3③/2+3②/2= -681.5

故答案为-681.5 ；

(3). 从图中可看出，当铝的百分含量的对数(lg[Al])一定时，时的平衡氧()的百分含量的对数(lg[])比1973K时低，说明对于这一吸热的可逆反应时平衡逆向移动，说明图中温度＜1973K，故答案为＜；

(4). ①从图中，可知当650℃时，反应达平衡时产物CO的体积分数为40%，设发生反应的物质的量为x，列出三行式

；

始 1mol 0mol

转 xmol 2xmol

平 1-xmol 2xmol

可得，求解可得x=0.25mol；

故此时反应吸收的热量为0.25mol 172.5=43.125kJ；

清耗碳的质量为12×0.25mol=3g；

故答案为43.125kJ、3.0g；

② 从图中可知，T℃该反应达平衡时，V)%=V()%，该平衡体系的平衡常数K=1。若再充入一定量以V)：V()=5：4的混合气体，此时体系中的Qc=＜K，故反应将向正反应方向移动，故答案为向正反应方向移动；

③ 925℃时，的体积分数为96%，此时的体积分数为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数= =23.04 ，故答案为23.04；

(5). CO作燃料时，在原电池负极上发生反应，氧化产物为，此时的电解质为和的熔融盐混合物，故负极的电极反应式应写为，故答案为。