碳酸亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分,将其隔绝空气加热到200℃开始分解为FeO和CO2,若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3.(1)已知25℃,101kPa时:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ•mol-1②
碳酸亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分,将其隔绝空气加热到200℃开始分解为FeO和CO2,若将其在空气中高温煅烧则生成Fe2O3.
(1)已知25℃,101kPa时:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393kJ•mol-1
②铁及其化合物反应的焓变示意图如图1:
请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式___.
(2)据报道,一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁.其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)═2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H
①反应在3L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少4.8g,则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为___.
②将一定量的Fe2O3(s)和3CH4(g)置于恒温恒容密闭容器中,在一定条件下反应,能说明反应达到平衡状态的是___.
A.CO和H2的物质的量之比为1:2 B.混合气体的密度不再改变
C.铁的物质的量不再改变 D. v正(CO)=2v逆(H2)
③在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁,然后分别充入a molCO和2amol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图2所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是___;上述反应的△H___0(填“大于”或“小于”).
④甲烷经重整催化作用提供反应气的燃料电池如图3(以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质).则正极电极反应式为___,以此电池为电源电解精炼铜,当有0.1mol e-转移时,有___3.2g铜溶解(填“>”、
“<”或“=”).
(3)Fe2O3用CO还原焙烧的过程中,反应物、生成物和温度之 间的关系如图4所示.
若在800℃,混合气体中CO2体积分数为40%的条件下,Fe2O3用CO还原焙烧,写出反应的化学方程式为___.
(4)Fe2O3还可以用来制备FeCl3,通过控制条件FeCl3可生成聚合物,其离子方程式为:x Fe3++y H2O═Fex(OH)y(3x-y)++y H+下列措施不能使平衡正向移动的是___(填序号)
A.加水稀释 B.加入少量铁粉 C.升温 D.加入少量Na2CO3.