Question

【題目】鐵及其化合物在T農業生產中有重要的作用

(1)在空氣屮灼燒可制得鐵系氧化物材料。已知，101kPa時：

寫出在空氣中灼燒生成的熱化學方程式______

(2)生產中常用CO還原鐵的氧化物冶煉鐵。T業上可利用甲烷與水蒸氣反應制備CO原料氣：。如圖是與初始體積比為1：3時乎衡體系中甲烷的體積分數受溫度、壓強影響的關系圖：

①甲烷與水蒸氣反應制備CO的反應為______填“放熱”或“吸熱”反應，壓強______填“”或“”

②在恒溫恒壓的條件下，上述反應達到平衡狀態。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是______

A.逆反應速率先增大后減小

B.混合氣體的密度減小

C.化學平衡常數K值減小

D.水蒸氣的轉化率減小

③在恒溫、恒容的條件下，向上述平衡體系中充人體積比為：3的甲烷與水蒸氣混合氣體，再次達到平衡時CO的體積分數______填“增大”、減小”或“不變”，

(3)已知時，，該溫度下反應的平衡常數______

(4)工業上通過電解濃NaOH溶液可制備，然后轉化為，電解原理如圖所示，則A溶液中溶質的成分為______填化學式：陽極的電極反應式為______

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Answer 1

【答案】 吸熱 AC 減小 NaOH

【解析】

結合已知反應，根據蓋斯定律，書寫熱化學方程式；

①根據圖象可知，溫度越高，甲烷的體積分數越低；由于此反應是氣體的物質的量增大的反應，壓強增大，平衡左移，則甲烷的體積分數增大；

②A。逆反應速率先增大后減小，說明反應向左進行；

B．混合氣體的質量不變，而密度減小，說明混合氣體的體積增大；

C．化學平衡常數K值減小，平衡左移；

D．增大水蒸氣濃度，平衡右移，水蒸氣的轉化率也會減小。

③在恒溫、恒容的條件下，向上述平衡體系中充人體積比為：3的甲烷與水蒸氣混合氣體，相當于將兩個容器壓縮；

依據平衡常數的概念結合反應寫出計算式計算平衡濃度得到；

電極是陰極，陰極上電極反應式為，濃NaOH溶液中鈉離子通過陽離子交換膜進入陰極室；陽極上Fe失電子和反應生成。

根據蓋斯定律，將反應①；②；③中，將可得熱反應方程式為；

①根據圖象可知，溫度越高，甲烷的體積分數越低，故升高溫度，平衡右移，則此反應為吸熱反應；由于此反應是氣體的物質的量增大的反應，壓強增大，平衡左移，則甲烷的體積分數越大，故；

②A．逆反應速率先增大后減小，說明改變反應條件后，引起反應速率增大，而反應向左進行，故逆反應速率由減小，故A正確；

B．混合氣體的質量不變，而密度減小，說明混合氣體的體積增大，而正反應方向是氣體體積增大的方向，故平衡右移，故B錯誤；

C．化學平衡常數，K值減小，說明平衡左移，故C正確；

D．增大水蒸氣濃度，平衡右移，水蒸氣的轉化率也會減小，故水蒸氣的轉化率減小不一定是平衡左移引起，故D錯誤。

故答案AC；

③在恒溫、恒容的條件下，向上述平衡體系中充入體積比為：3的甲烷與水蒸氣混合氣體，相當于將兩個容器壓縮，則平衡左移，故再次達到平衡時CO的體積分數將減小；

，反應的平衡常數；

電極是陰極，陰極上電極反應式為，濃NaOH溶液中鈉離子通過陽離子交換膜進入陰極室，所以陰極室溶液中溶質為NaOH；陽極上Fe失電子和反應生成，電極反應式為。