题目内容
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。
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Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
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甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
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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）。
（1）-28.5 （2）
减小
（3）①60% ②ac（漏选得1分，错选不得分）
（4）①bc（漏选得1分，错选不得分） ②锌
【解析】
试题分析：（1）根据盖斯定律可知∆H= ΔH1 -3ΔH2=-28.5kJ•mol‾1，所以a=-28.5 。
（2）因为Fe和Fe2O3为固体，所以平衡常数表达式为： ；因为该反应为放热反应，所以温度升高，平衡向左移动，K值减小。
（3）①根据三段式进行计算：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
变化量（mol） x x
平衡量（mol） 1-x 1+x
K==
=64，计算得到x=0.6，则转化率=60%
②a、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，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，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。
考点：本题考查热化学方程式和盖斯定律计算应用，平衡常数计算应用，化学平衡三段式列式计算方法，原电池原理的分析判断。
