Question

随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为___。

（2）一定条件下，在密闭容器中发生反应CO₂(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，能使平衡向正反应方向移动的有__(填字母)。

A.保持其他条件不变，增大压强

B.保持容器总体积不变，通入少量Ar

C.增加碳的用量

D.保持其他条件不变，升高温度

（3）根据下列3个热化学反应方程式：

Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g)    △H=-24.8kJ/mol

3Fe₂O₃(s)+CO(g)=2Fe₃O₄(s)+CO₂(g)    △H=-47.2kJ/mol

Fe₃O₄(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO₂(g)    △H=+640.4kJ/mol

写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：__。

Answer

H2O(g)＋CCO＋H2或SiO2＋2CSi＋2CO↑等 D FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol

【解析】

(1)C能将CuO中的铜, SiO2的Si置换出来;

(2)根据化学平衡状态变化因素进行分析；

(3)根据盖斯定律，直接求解。

(1) ①是置换反应可以是碳和二氧化硅反应生成一氧化碳和硅，反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，或与金属氧化物反应，反应的化学方程式为H2O(g)＋CCO＋H2，故答案为：H2O(g)＋CCO＋H2或SiO2＋2CSi＋2CO↑等。

(2) A.保持其他条件不变，增大压强，平衡向气体体积减小的方向进行，故减小密闭容器的容积，保持温度不变，平衡逆向进行，二氧化碳浓度增大，A项错误；

B. Ar是“惰性气体” 加入氮气，保持密闭容器的容积和温度不变，体系总压增大，气体分压不变，平衡不移动，c(CO2)不变，B项错误；

C. C是固体，增加C，化学平衡不移动，一氧化碳浓度不变，C项错误；

D. CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H＞0，反应是吸热反应，升温平衡正向移动，一氧化碳浓度增大，D项正确；

D正确，故答案为：D；

(3) ①Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g），②Fe2O3（s）+CO（g）=Fe3O4（s）+CO2（g），③Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2（g），根据盖斯定律得出FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H =­=－218.00kJ·mol－1，故答案为：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol。