题目内容
【题目】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3（s）+3CO（g） 
2Fe（s）+3CO2（g） ΔH = a kJ mol－1
（1）已知： ①Fe2O3（s）+3C（石墨） = 2Fe（s）+3CO（g） ΔH1 = + 489.0 kJ mol－1
②C（石墨）+CO2（g） = 2CO（g） ΔH2 = + 172.5 kJ mol－1
则a = kJ mol－1。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ，温度升高后，K值 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2 L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。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
① 甲容器中CO的平衡转化率为 。
② 下列说法正确的是 （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a-c装置中，能保护铁的是 （填字母）。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是 （填名称）。
【答案】（1）a= -28.5 kJ mol－1
（2）
减小
（3）①60 % ②ac
（4）①bc
②锌 （答案合理即给分）
【解析】
试题分析：：（1）：①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol-1
依据盖斯定律①-②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1
a=-28.5 故答案为：-28.5；
（2）Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1
平衡常数K=
；反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：
；减小；
（3）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x
Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）
起始量（mol） 1 1 1 1
变化量（mol） x x
平衡量（mol） 1-x 1+x
K=
=64，计算得到x=0.6 转化率=60%，故答案为：60%；
②Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJmol-1
a．反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，故a正确；b．乙容器中一氧化碳增加，相当于增大压强，反应前后体积不变，甲容器中CO的平衡转化率等于乙的转化率，故b错误；c．甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol；乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol，平衡物质的量为0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4+0.6=2：3；故c正确；d．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，故d错误；故答案为：ac；
（4）①装置中原电池的正极和电解池的阴极可以得到保护；bc可以保护铁；故答案为：bc；
②装置为原电池，若用d装置保护铁，X极的电极材料应比铁活泼可以选择锌；故答案为：锌；
