I.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe 2 O 3 (s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO 2 (g)△H(

2025-05-09 00:41:22
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I.(1)①Fe 2 O 3 (s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H 1
C(石墨)+CO 2 (g)=2CO(g)△H 2
由①-②×3,得到热化学方程式:Fe 2 O 3 (s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2 (g)△H=△H 1 -3△H 2
故答案为:△H 1 -3△H 2;
(2)反应Fe 2 O 3 (s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO 2 (g)的平衡常数K=
c 3 (C O 2 )
c 3 (CO)
,故答案为:
c 3 (C O 2 )
c 3 (CO)

(3)①令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:
Fe 2 O 3 (s)+3CO(g)?Fe(s)+3CO 2 (g)
开始(mol):11 1 1
变化(mol):nn n n
平衡(mol):1-n 1-n n n
所以K=
c 3 (C O 2 )
c 3 (CO)
=
n 3 (C O 2 )
n 3 (CO)
=
n 3
(1-n) 3
=64,解得n=0.6,所以CO的平衡转化率为
0.6mol
1mol
×100%=60%,故答案为:60%;
②②A、该反应是反应前后气体体积没有变化的反应,容器中的压强不再发生变化,不能证明达到了平衡状态,故A错误;
B、该容器的体积保持不变,根据质量守恒定律知,反应前后混合气体的质量会变,所以容器内气体的密度会变,当容器中气体的密度不再发生变化时,能表明达到化学平衡状态,故B正确;
C、该反应是反应前后气体体积没有变化的反应,增加反应物气体的物质的量平衡不发生移动,转化率不变,故C错误;
D、氧化铁是固体,增加Fe 2 O 3 的量,不影响平衡移动,故D错误;
故选:B.
II.实验根据控制变量法进行对比试验,研究温度、反应时间、反应物配比对氧化镁产率的影响.
实验①和③,温度相同,反应时间相同,应研究反应物配比对氧化镁产率的影响,③中反应物配比应为4:1;
实验②和④,反应时间相同,反应物配比相同,温度不同,应是探究温度对产率的影响;
③中反应物配比应为4:1,实验②和③,温度相同、反应物配比相同,反应时间不同,探究反应时间对产率的影响.
故答案为:4:1;温度对产率的影响;③;
由图表中数据可知,在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率随温度的升高而增大.
故答案为:在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率随温度的升高而增大.