10.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.请回答下列问题:
(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)       K1△H1=a KJ•mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)?2Fe3O4(s)+CO2(g)  K2△H2=b KJ•mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)?3FeO(s)+CO2(g)    K3△H3=c KJ•mol-1
①Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=$\frac{6a+b+2c}{3}$KJ•mol-1(用含a、b、c的代数式表示).
②上述反应对应的平衡常数K1、K2、K3随温度变化的曲线如图1所示.则a>b,(填“>”、“<”或“=”),理由是由图可知,随着温度的升高,K1增大、K2减小,则△H1>0、△H2<0,所以a>b.
(2)铁的氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,如图2,下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是b.

(3)铁等金属可用作CO与H2反应的催化剂:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H<0.在T℃,将l mol CO和3mol H2加入2L的密闭容器中.实验测得n(CO)随时间的变化如表:
t/min01020304050
n(CO)/mol1.00.700.450.250.100.10
①下列能判断该反应达到平衡的标志是ad(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在0~20min内v (H2)=0.04mol•L-1•min-1;在T℃时该反应的平衡常数K=1200.
③图3表示该反应中CO的转化率与温度、压强的关系.图中压强P1、P2、P3由高到低的顺序是P1>P2>P3
2.CO是主要的大气污染气之一,但也是中药的工业原料.
(1)N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为N2O(g)+CO(g)?CO2(g)+N2(g)△H,有关化学反应的物质变化过程(图1)及能量变化过程如(图2):

①由图1可知:△H=-224kJ/mol;该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
②由图2可知,△H、△H1、△H2三者的关系为△H=△H1+△H2
(2)CO在催化剂作用下可用于合成甲醇:CO(g)+2H2 (g)?CH3OH (g)△H=-91kJ/mol,
在密闭容器中充入1molCO和2molH2,平衡时,CO的转化率与温度、压强的关系如图3.
①P1<P2(填“>”、“<”或“=”),理由是甲醇的合成反应是气体体积减小的反应,相同温度下,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大;
②在温度、容积不变的情况下,向该密闭容器中再增加a molCO与2a molH2,达到新平衡时,CH3OH的百分含量增大(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)一定条件下,甲醇与CO反应可以合成乙酸:常温下,将c1 mol/L的CH3COOH溶液与c2 mol/L的NaOH溶液等体积混合(忽略混合过程中溶液的体积变化),反应平衡时,c(Na+)=c(CH3COO-),用含c1和c2的代数式表示该混合液中醋酸的电离平衡常数为$\frac{1{0}^{-7}{c}_{2}}{{c}_{1}-{c}_{2}}$.
 0  162337  162345  162351  162355  162361  162363  162367  162373  162375  162381  162387  162391  162393  162397  162403  162405  162411  162415  162417  162421  162423  162427  162429  162431  162432  162433  162435  162436  162437  162439  162441  162445  162447  162451  162453  162457  162463  162465  162471  162475  162477  162481  162487  162493  162495  162501  162505  162507  162513  162517  162523  162531  203614 

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