题目内容
【题目】随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为___。
![]()
(2)一定条件下,在密闭容器中发生反应CO2(g)+C(s)
2CO(g)达到平衡,能使平衡向正反应方向移动的有__(填字母)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量Ar
C.增加碳的用量
D.保持其他条件不变,升高温度
(3)根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.4kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:__。
【答案】H2O(g)+C
CO+H2或SiO2+2C
Si+2CO↑等 D FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol
【解析】
(1)C能将CuO中的铜, SiO2的Si置换出来;
(2)根据化学平衡状态变化因素进行分析;
(3)根据盖斯定律,直接求解。
(1) ①是置换反应可以是碳和二氧化硅反应生成一氧化碳和硅,反应的化学方程式为SiO2+2C
Si+2CO↑,或与金属氧化物反应,反应的化学方程式为H2O(g)+C
CO+H2,故答案为:H2O(g)+C
CO+H2或SiO2+2C
Si+2CO↑等。
(2) A.保持其他条件不变,增大压强,平衡向气体体积减小的方向进行,故减小密闭容器的容积,保持温度不变,平衡逆向进行,二氧化碳浓度增大,A项错误;
B. Ar是“惰性气体” 加入氮气,保持密闭容器的容积和温度不变,体系总压增大,气体分压不变,平衡不移动,c(CO2)不变,B项错误;
C. C是固体,增加C,化学平衡不移动,一氧化碳浓度不变,C项错误;
D. CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H>0,反应是吸热反应,升温平衡正向移动,一氧化碳浓度增大,D项正确;
D正确,故答案为:D;
(3) ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g),②Fe2O3(s)+
CO(g)=
Fe3O4(s)+
CO2(g),③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g),根据盖斯定律
得出FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H =
=-218.00kJ·mol-1,故答案为:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol。