工業(yè)煉鐵過程中涉及到的主要反應有:
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1═-393kJ?mol-1
②C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H2═172kJ?mol-1
③Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H3
④2Fe2O3(s)+3C(s)═4Fe(s)+3CO2(g)△H4═460kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)△H3=-28-28 kJ?mol-1。
(2)T1時,向容積為10 L的恒容密閉容器中加入3 mol Fe2O3和3 mol CO發(fā)生反應③,5 min時達到平衡,平衡時測得混合氣體中CO2的體積分數(shù)為80%,則0?5 min內反應的平均速率v(CO2)=0.0480.048mol?L-1?min-1,該溫度下反應的平衡常數(shù)為 6464,下列選項中能夠說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 ACAC(填標號)。
A.固體的物質的量不再變化
B.體系的壓強保持不變
C.混合氣體的平均摩爾質量保持不變
D.單位時間內消耗CO和生成CO2的物質的量相等
(3)一定條件下進行反應③,正向反應速率與時間的關系如圖1所示,t2時刻改變了一個外界條件,可能是 恒壓條件下充入一定量的二氧化碳氣體恒壓條件下充入一定量的二氧化碳氣體。
(4)向密閉容器中加入足量的Fe2O3、Fe和一定量的CO、CO2,在T2和T3下,反應③體系中CO和CO2的分壓隨時間變化的關系如圖2所示(已知溫度:T1>T2>T3)。
T2時,P(CO2)隨時間變化關系的曲線是 aa,T3時,P(CO)隨時間變化關系的曲線是 cc。向T3時已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的反應③體系中再充入一定量的CO,再次達到平衡時,CO與CO2的物質的量之比為 1:71:7。
【答案】-28;0.048;64;AC;恒壓條件下充入一定量的二氧化碳氣體;a;c;1:7
【解答】
【點評】
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