研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:①Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ/mol,
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)①分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。则该电池的负极反应式: 。
②用上述燃料电池用惰性电极电解足量MgCl2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。
(3)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:
①该反应的平衡常数表达式K= 。
②一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)= mol/(L·min)。
③下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。
A.升高温度 | B.增大压强 |
C.充入一定量CO | D.再加入一些铁粉 |
④CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图:
(i)曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
(ii)一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂