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铁和水蒸气在高温条件下发生反应3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 ,在此反应中水是

A．氧化剂                              B．还原剂

C．既是氧化剂又是还原剂                D．既不是氧化剂又不是还原剂

A
练习册系列答案
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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）3NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是
加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率
加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率
．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是
增加反应速率，缩短达到平衡的时间
增加反应速率，缩短达到平衡的时间
．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x．则K和x的关系满足K=
4xV2
27n2(1-x)4
4xV2
27n2(1-x)4
．
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：
物  质 燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．
在高温条件下铁与水能发生反应．资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成Fe0，高于570℃时，生成Fe304．老师用如图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验．

（1）实验中使用肥皂液的作用是
检验反应中生成的H2
检验反应中生成的H2
．
（2）甲同学为探究实验后试管内的固体X中含有哪些物质，进行了下列实验．
实验编号 实验操作 实验现象
① 取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
② 向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡 溶液没有出现血红色
根据上述实验，能确定固体中存在的物质是
Fe
Fe
；不能确定是否存在Fe0的原因是
铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，或者 Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+
铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，或者 Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+
．
（3）乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体中是否存在FeO．


确定是否存在Fe0需要测定并记录的实验数据是
固体样品质量和红褐色固体的质量（其他合理答案也可）
固体样品质量和红褐色固体的质量（其他合理答案也可）
．

部分金属可以与水在一定条件下发生反应。

（1）将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，待完全反应后，向其中滴加酚酞溶液。①钠与水反应的化学方程式是                                   。

②上述实验过程中，可观察到的实验现象有            （填选项序号），

产生现象b的原因是                                           。

a．钠浮在水面                                   b．钠熔成小球  

c．钠球在水面上四处游动，发出嘶嘶声，逐渐消失  

d．反应后向烧杯中滴加酚酞溶液，溶液呈红色

（2）铁粉可以与水蒸气在高温下反应，生成          （填化学式）和氢气。

 
铁和水蒸气在高温条件下发生反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，在此反应中水是
[     ]
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂

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