8.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大.回答下列问题:
(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应:
FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1
Fe2O3(s)+$\frac{1}{3}$CO(g)═$\frac{2}{3}$Fe3O4(s)+$\frac{1}{3}$CO2(g)△H2
Fe3O4(s)+4CO(g)═3Fe(s)+4CO2(g)△H3
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H4
则△H4的表达式为△H2+$\frac{2}{3}$△H3(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示).
(2)上述反应在高炉中大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下:
温度250℃600℃1000℃2000℃
主要成分Fe2O3Fe3O4FeOFe
1600℃时固体物质的主要成分为FeO和Fe,该温度下若测得固体混合物中.
m(Fe):m(O)=35:2,则FeO被CO还原为Fe的百分率为80%(设其它固体杂质中不含Fe、O元素).
(3)铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂.已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H<0.在T℃,106Pa时将l mol CO和3mol H2加入体积可变的密闭容器中.实验测得CO的体积分数x(CO)如表:
t/min01020304050
x(CO)0.250.230.2140.2020.1930.193
①能判断CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是bd(填序号).
a.容器内压强不再发生变化     
b.混合气体的密度不再发生变化
c.v(CO)=3v(H2)        
d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO的转化率为37.1%;
③图表示该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系.图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是T3>T2>T1,理由是正反应放热,在相同压强下,温度降低,平衡向正反应方向移动,CO的转化率越高..
6.汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体CO2和N2等.
(1)汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应:
4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H=-1200kJ•mol-1.恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是CD(填序号);
A.容器内混合气体颜色不再变化       B.容器内的压强保持不变
C.2v(NO2)=v(N2)            D.容器内混合气体密度保持不变
对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是乙(填代号).
汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0;  某温度时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照右表进行投料,达到平衡状态时K=81.
起始物质的量
n(H2O)/mol0.100.200.20
n(CO)/mol0.100.100.20
(2)平衡时,甲容器中CO的转化率是90%;平衡时,比较容器中H2O的转化率:乙<甲(填“>”、“<”或“=”,下同);丙=甲.
(3)已知温度为T时:CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol.贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式是CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ•mol?1
5.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径.由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H1=+41.19kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
反应Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的△S<(填“<”、“=”或“>”)0;反应Ⅱ的△H2=-90.77 kJ•mol-1
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示.

①反应过程中,不能判断反应Ⅲ已达到平衡状态的标志是AD
A.断裂3molH-H键,同时断裂2molH-O键      B.CH3OH的浓度不再改变
C.容器中气体的平均摩尔质量不变            D.容器中气体的压强不变
②比较T1与T2的大小关系:T1<T2(填“<”、“=”或“>”),理由是:反应Ⅲ为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以T1<T2
③在T1和P6的条件下,往密闭容器中充入3mol H2和1mol CO2,该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为1.8L;则该反应在此温度下的平衡常数为0.148.
a.若此条件下反应至3min时刻,改变条件并于A点处达到平衡,CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3~4min的浓度变化未表示出来);则改变的条件为降低压强.
b.若温度不变,压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为0.533L.
 0  162206  162214  162220  162224  162230  162232  162236  162242  162244  162250  162256  162260  162262  162266  162272  162274  162280  162284  162286  162290  162292  162296  162298  162300  162301  162302  162304  162305  162306  162308  162310  162314  162316  162320  162322  162326  162332  162334  162340  162344  162346  162350  162356  162362  162364  162370  162374  162376  162382  162386  162392  162400  203614 

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