钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉炼铁,常用赤铁矿、焦炭、空气与熔剂(石灰石)作原料.已知赤铁矿被还原剂还原是逐级进行的,还原时温度及CO、CO2平衡混合气中CO的体积分数的关系如图:
(1)在温度低于570℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570℃时,依次发生的还原反应是:
 
(用图中a b c d填空).
(2)为减少高炉炼铁时含CO的尾气排放,下列研究方向不可取的是
 

a.其他条件不变,增加高炉的高度
b.调节还原时的炉温
c.增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
d.将生成的铁水及时移除
(3)已知下列反应数值:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-26.7kJ?mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-50.8kJ?mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=-36.5kJ?mol-1
④FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H4,则反应④△H4=
 
kJ?mol-1
(4)1100℃时,反应FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.4.现在一密闭容器中加入7.2g FeO,同时通入4.48L的CO(标准状况),将其升温1100℃,并维持温度不变,达平衡时,FeO的转化率为
 

(5)氢气将会成为21世纪最理想的能源,也是日下较完美的炼铁还原剂,现已部分使用于低碳钢的炼制中.用甲烷制氢是一种廉价的制氢方法.有关的热化学方程式如下:
CH4 (g)+0.5O2(g)?CO(g)+2H2(g)△H=-36kJ?mol-1…(a)
CH4 (g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+216kJ?mol-1…(b)
①为何多用反应(b)制氢气
 

②工业上将甲烷和水蒸气反应后的混合气体进行如下反应CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),再在1000℃下,用过高压水蒸汽洗涤混合气体,再经过处理后即可直接作为合成氨的原料气.高温高压处理的理由是
 
汽车尾气排放的NO和CO都是有毒的气体,科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成无毒的CO2和N2,减少污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5KJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0KJ/mol  
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
则尾气转化反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=
 

(2)对于反应2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g),为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表
时间/s012345
c(NO)/×10-4mol?L-13.002.251.751.361.001.00
c(CO)/×10-4mol?L-14.003.252.752.362.002.00
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2s内的平均反应速率v(N2
 

②在该温度下,反应的平衡常数K=
 

(3)假设在密闭容器中发生上述反应,下列有关说法正确的是
 

A、选用更有效的催化剂能提高尾气的转化率
B、升高反应体系的温度能提高反应速率,使平衡正向移动
C、该反应在一定条件下可以自发进行
D、单位时间内消耗NO的物质的量等于生成CO2的物质的量时即达平衡状态
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验编号T/℃NO初始浓度mpl?L-1CO初始浓度mpl?L-1催化剂的比表面积m2?g-1
2801.20×10-35.80×10-382
a1.20×10-3c124
350b5.80×10-3124
则上表中a,b,c的实验条件数据分别为:
a=
 
       b=
 
      c=
 
 0  131699  131707  131713  131717  131723  131725  131729  131735  131737  131743  131749  131753  131755  131759  131765  131767  131773  131777  131779  131783  131785  131789  131791  131793  131794  131795  131797  131798  131799  131801  131803  131807  131809  131813  131815  131819  131825  131827  131833  131837  131839  131843  131849  131855  131857  131863  131867  131869  131875  131879  131885  131893  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网