铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。试回答下列问题：（...

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。试回答下列问题：

（1）已知：高炉炼铁过程中会发生如下反应：

①FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)　ΔH1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH2

③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH3

则反应Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH的表达式为_______________________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。

（2）上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表：

1600 ℃时固体物质的主要成分为_____________(填化学式)；若该温度下，测得固体混合物中m(Fe)∶m(O)＝35∶4，则FeO被CO还原为Fe的百分率为______________(设其他固体杂质中不含Fe、O元素)。

（3）铁的某些化合物可用作CO与H2反应的催化剂。已知某种铁的化合物可用来催化反应：CO(g) ＋ 3H2(g) CH4(g) ＋ H2O(g)　ΔH ＜0 。

在T ℃、a MPa时，将2 mol CO和6 mol H2充入某容积可变的密闭容器中，实验测得CO的物质的量在反应体系中所占百分比x(CO)如下表：

① T ℃ a MPa时，此反应的平衡常数K = ____________（保留1位小数）。达到平衡时CO的转化率为___________。

②上图表示该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。

图中温度T1、T2、T3由低到高的顺序是________________。图中显示其它条件固定时，增加压强会导致平衡向___________(填“左”或“右”)移动。

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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大。请回答下列问题：

（1）已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)　　　　 　　　 K1 　 ΔH1＝a kJ·mol−1

3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　 　　 K2 　　　　　　 ΔH2＝b kJ·mol−1

Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　　　　　 K3 　 ΔH3＝c kJ·mol−1

①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　　 ΔH＝_____kJ·mol−1（用含a、b、c的代数式表示）。

②上述反应对应的平衡常数K1、K2、K3随温度变化的曲线如图所示。则a_________b，（填“＞”、“＜”或“=”），理由是_________________。

（2）铁的氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。

（3）铁等金属可用作CO与H2反应的催化剂：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　

ΔH＜0。在T℃，将l mol CO和3 mol H2加入2 L的密闭容器中。实验测得n(CO)随时间的变化如下表：

①下列能判断该反应达到平衡的标志是______（填序号）。

a．容器内压强不再发生变化　　　 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v正(CO)=3v逆(H2)　　 　　 　　 d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②在0~20 min内v (H2)=______；在T℃时该反应的平衡常数K=_________。

③下图表示该反应中CO的转化率与温度、压强的关系。图中压强P1、P2、P3由高到低的顺序是_________。

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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大．回答下列问题：

(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

FeO(s)+ CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1

Fe2O3(s)+1/3　 CO(g)═ 2/3　　 Fe3O4(s)+ 1/3 CO2(g)△H2

Fe3O4(s)+ CO(g)═3Fe(s)+CO2(g)△H3

Fe2O3(s)+ CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H4

则△H4 的表达式为_____(用含△H1、△H2、△H3 的代数式表示)。

(2)上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下：

1600℃时固体物质的主要成分为_____，该温度下若测得固体混合物中 m(Fe)：m(O)=35：2， 则 FeO 被 CO 还原为 Fe 的百分率为_________(设其它固体杂质中不含 Fe、O 元素)。

(3)铁等金属可用作 CO 与氢气反应的催化剂．已知某种催化剂可用来催化反应 CO(g)+3H2(g) = CH4(g) +H2O(g)△H＜0．在 T℃，106Pa 时将 l mol CO 和 3mol H2 加入体积可变的密闭容器 中．实验测得 CO 的体积分数 x(CO)如下表：

①能判断 CO(g)+3H2(g)⇌ CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是_____(填序号)。

a．容器内压强不再发生变化　　 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v 正(CO)=3v 逆(H2)　　 d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②达到平衡时 CO 的转化率为___________；在 T℃106Pa 时该反应的压强平衡常数 Kp(用平衡分 压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)的计算式为_____。

③图表示该反应 CO 的平衡转化率与温度、压强的关系．图中温度 T1、T2、T3 由高到低的顺序是_____，理由是_____________．

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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大．回答下列问题：

(1)已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

FeO(s)+ CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1

Fe2O3(s)+1/3CO(g)═ 2/3Fe3O4(s)+ 1/3 CO2(g)△H2

Fe3O4(s)+ CO(g)═3Fe(s)+CO2(g)△H3

Fe2O3(s)+ CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H4

则△H4 的表达式为_____(用含△H1、△H2、△H3 的代数式表示)。

(2)上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下：

1600℃时固体物质的主要成分为_____，该温度下若测得固体混合物中 m(Fe)：m(O)=35：2， 则 FeO 被 CO 还原为 Fe 的百分率为_________(设其它固体杂质中不含 Fe、O 元素)。

(3)铁等金属可用作 CO 与氢气反应的催化剂．已知某种催化剂可用来催化反应 CO(g)+3H2(g) = CH4(g) +H2O(g)△H＜0．在 T℃，106Pa 时将 l mol CO 和 3mol H2 加入体积可变的密闭容器 中．实验测得 CO 的体积分数 x(CO)如下表：

①能判断 CO(g)+3H2(g)⇌ CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是_____(填序号)。

a．容器内压强不再发生变化　　 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v 正(CO)=3v 逆(H2)　　 d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②达到平衡时 CO 的转化率为___________；在 T℃106Pa 时该反应的压强平衡常数 Kp(用平衡分 压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)的计算式为_____。

③图表示该反应 CO 的平衡转化率与温度、压强的关系．图中温度 T1、T2、T3 由高到低的顺序是_____，理由是_____________．

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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛，研究铁及其化合物的应用意义重大．回答下列问题：

（1）已知高炉炼铁过程中会发生如下反应：

FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H1

Fe2O3(s)+CO(g)═Fe3O4(s)+CO2(g)△H2

Fe3O4(s)+CO(g)═3Fe(s)+CO2(g)H3

Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)H4

则△H4的表达式为__________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)．

（2）上述反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下：

1600℃时固体物质的主要成分为__________，该温度下若测得固体混合物中m(Fe):m(O)=35:2，则FeO被CO还原为Fe的百分率为__________(设其它固体杂质中不含Fe、O元素)．

（3）铁等金属可用作CO与氢气反应的催化剂．已知某种催化剂可用来催化反应CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H＜0．在T℃，106Pa时将lmolCO和3molH2加入体积可变的密闭容器中．实验测得CO的体积分数x(CO)如下表：

①能判断CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)达到平衡的是__________(填序号)．

a．容器内压强不再发生变化　　 b．混合气体的密度不再发生变化

c．v正(CO)=3v逆(H2)　　　　　　　 d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②达到平衡时CO的转化率为__________；在T℃106Pa时该反应的压强平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)的计算式为__________；

③图表示该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系．图中温度T1、T2、T3由高到低的顺序是__________，理由是__________。

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铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用，请回答下列问题：

（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

Fe2O3（s）+CO（g）　 Fe（s）+CO2（g）

已知该反应在不同温度下的平衡常数 如下：

温度/℃　 1000　　 1115　　 1300

平衡常数 4.0　　　 3.7　　 3.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=　　 　　　　　　 　 ；△H　　　 　　　　　　 0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是　　 　　　　　　　　 　　 ．

A．提高反应温度　　　　　　　　　　　　　 B．移出部分CO2

C．加入合适的催化剂　　　　　　　　　　 D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，此时υ正　　　 υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=　　 　　　　 　 ．

（二）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．

（4）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是　　 　　　 　　 ；生成0.5mol K2FeO4转移电子的物质的量是　　 　　　　　　 　　 mol．

（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示．电解过程中阳极的电极反应式为　　 　　　　　　　 　　 ．

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铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用．请回答下列问题：

（一）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：

Fe2O3（s）+CO（g） Fe（s）+CO2（g）

已知该反应在不同温度下的平衡常数 如下：

温度/℃　　 1000　　 1115　　 1300

平衡常数　　 4.0　　　 3.7　　 3.5

（1）该反应的平衡常数表达式K=＿＿＿；△H＿＿＿0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（2）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是＿＿＿＿＿．

A．提高反应温度 B．移出部分CO2

C．加入合适的催化剂 D．减小容器的容积

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，此时υ正＿＿＿υ逆（填“＞”、“＜”或“=”）．经过10min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO2）=＿＿＿＿＿．

（二）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．

（4）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是＿＿＿＿＿；生成1mol K2FeO4转移电子的物质的量是＿＿＿＿＿mol．

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（15分）铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。

I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。

（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na₂FeO₄）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。

（2）碱式硫酸铁［Fe(OH)SO₄］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：

①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。

②加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。

③在实际生产中，反应II常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（标准状况），则相当于节约NaNO₂的质量为____________g。

④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe(OH)］²⁺离子，可部分水解生成［Fe₂(OH)₄］²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：

FePO₄+LiLiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

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铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。

I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。

（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理_______________。

（2）碱式硫酸铁［Fe（OH）SO4］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：

①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。

③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为____________g。

④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe（OH）］2+离子，可部分水解生成［Fe2（OH）4］2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：

FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

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