钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料．已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及
题型：不详难度：来源：
（1）铁在元素周期表中位于______周期______族．
（2）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有：______（选用右图中的a、b、c、d填空）．
（3）为减少高炉冶铁时，含CO的尾气排放，下列研究方向不可取的是______．
（a）其它条件不变，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出
（4）已知下列反应数值：
| 反应序号 | 化学反应 | 反应热 | ||||||||||||||||
| ① | Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO 2（g） | △H1=-26.7kJ•mol-1 | ||||||||||||||||
| ② | 3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g） | △H2=-50.8kJ•mol-1 | ||||||||||||||||
| ③ | Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2 （g） | △H3=-36.5kJ•mol-1 | ||||||||||||||||
| ④ | FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g） | △H4 | ||||||||||||||||
| （1）铁是26号元素，位于元素周期表中位于 第四周期第Ⅷ族． 故答案为：四、Ⅷ． （2）由图可知在温度低于570℃时，发生反应bcd，由铁元素的化合价降低可知，依次发生的还原反应有 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2，Fe3O4+CO=3FeO+CO2，FeO+CO=Fe+CO2．故反应顺序为cdb． 故答案为：cdb． （3） （a）其它条件不变，增加高炉的高度，不影响平衡移动，不能减小一氧化碳的排放，故a错误； （b）反应为吸热反应，调节还原时的炉温，有利于平衡向正反应进行，降低一氧化碳的含量，故b正确； （c）焦炭与赤铁矿是固体，增加原料中焦炭与赤铁矿的比例，不影响平衡移动，不能减小一氧化碳的排放，故c错误； （d）生成的铁水为液态，将生成的铁水及时移出，不影响平衡移动，不能减小一氧化碳的排放，故d错误． 故选：acd． （4）已知：①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO 2（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； 由盖斯定律可知，①×3-②-③×2得6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO2（g）△H=3△H1-△H2-2△H1， 所以△H4=
7.3kJ•mol-1． 故答案为：7.3． （5）4.48LCO（已折合为标准状况）物质的量为
FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO2（g）， 开始（mol）：0.2 0 变化（mol）：x x 平衡（mol）：0.2-x x 一氧化碳的系数等于二氧化碳的系数，故可以用物质的量代替浓度计算平衡常数， 所以
由方程式可知，转化的FeO的物质的量n（FeO）=n（CO）=
所以FeO的转化率为
答：FeO的转化率为57.1%． | ||||||||||||||||||
（实验班必做，平行班选作） 甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）． （1）分析该反应并回答下列问题： ①平衡常数的表达式为K=______． ②下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是______（填字母编号）． a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化 b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等 c．恒温、恒容条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变 d．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO，同时生成1mol CH3OH （2）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．该反应的△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）；T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______K2（填“＞”、“＜”或“=”）．若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______（填字母编号）． a．升高温度 b．将CH3OH（g）从体系中分离 c．使用合适的催化剂 d．充入He（g），使压强增大 （3）已知在常温常压下： ①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ•mol-1 ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ•mol-1 ③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ•mol-1 则CH3OH（l）和O2生成CO和H2O（l）的热化学方程式是：______． （4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．该电池工作时，b口通入的物质是______，正极上的电极反应式为______． （5）以上述电池做电源，用如图3所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：______． | ||||||||||||||||||
| 一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染．已知： ①CH4 （ g ）+4NO2（ g ）═4NO（ g ）+CO2（ g ）+2H2O（ g ）△H=-574kJ•mol-1 ②CH4 （ g ）+4NO（ g ）═2N2（ g ）+CO2（ g ）+2H2O（ g ）△H=-1160kJ•mol-1． 下列正确的选项是（ ）
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