Question

铁及其化合物在T农业生产中有重要的作用

(1)在空气屮灼烧可制得铁系氧化物材料。已知，101kPa时：

 

写出在空气中灼烧生成的热化学方程式______

(2)生产中常用CO还原铁的氧化物冶炼铁。T业上可利用甲烷与水蒸气反应制备CO原料气：。如图是与初始体积比为1：3时乎衡体系中甲烷的体积分数受温度、压强影响的关系图：

①甲烷与水蒸气反应制备CO的反应为______ 填“放热”或“吸热”反应，压强______填“”或“”

②在恒温恒压的条件下，上述反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______

A.逆反应速率先增大后减小

B.混合气体的密度减小

C.化学平衡常数K值减小

D.水蒸气的转化率减小

③在恒温、恒容的条件下，向上述平衡体系中充人体积比为：3的甲烷与水蒸气混合气体，再次达到平衡时CO的体积分数______填“增大”、减小”或“不变”，

(3)已知时，，该温度下反应的平衡常数______

(4)工业上通过电解浓NaOH溶液可制备 ，然后转化为，电解原理如图所示，则A溶液中溶质的成分为______ 填化学式：阳极的电极反应式为______

.

Answer

吸热 AC 减小 NaOH

【解析】

结合已知反应，根据盖斯定律，书写热化学方程式；

①根据图象可知，温度越高，甲烷的体积分数越低；由于此反应是气体的物质的量增大的反应，压强增大，平衡左移，则甲烷的体积分数增大；

②A。逆反应速率先增大后减小，说明反应向左进行；

B．混合气体的质量不变，而密度减小，说明混合气体的体积增大；

C．化学平衡常数K值减小，平衡左移；

D．增大水蒸气浓度，平衡右移，水蒸气的转化率也会减小。

③在恒温、恒容的条件下，向上述平衡体系中充人体积比为：3的甲烷与水蒸气混合气体，相当于将两个容器压缩；

依据平衡常数的概念结合反应写出计算式计算平衡浓度得到；

电极是阴极，阴极上电极反应式为，浓NaOH溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室；阳极上Fe失电子和反应生成。

根据盖斯定律，将反应①；②；③中，将可得热反应方程式为；

①根据图象可知，温度越高，甲烷的体积分数越低，故升高温度，平衡右移，则此反应为吸热反应；由于此反应是气体的物质的量增大的反应，压强增大，平衡左移，则甲烷的体积分数越大，故；

②A．逆反应速率先增大后减小，说明改变反应条件后，引起反应速率增大，而反应向左进行，故逆反应速率由减小，故A正确；

B．混合气体的质量不变，而密度减小，说明混合气体的体积增大，而正反应方向是气体体积增大的方向，故平衡右移，故B错误；

C．化学平衡常数，K值减小，说明平衡左移，故C正确；

D．增大水蒸气浓度，平衡右移，水蒸气的转化率也会减小，故水蒸气的转化率减小不一定是平衡左移引起，故D错误。

故答案AC；

③在恒温、恒容的条件下，向上述平衡体系中充入体积比为：3的甲烷与水蒸气混合气体，相当于将两个容器压缩，则平衡左移，故再次达到平衡时CO的体积分数将减小；

，反应的平衡常数；

电极是阴极，阴极上电极反应式为，浓NaOH溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，所以阴极室溶液中溶质为NaOH；阳极上Fe失电子和反应生成，电极反应式为。