Question

【題目】隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2引起了全世界的普遍重視。

（1）如圖為C及其氧化物的變化關系圖，若①變化是置換反應，則其化學方程式可為___。

（2）一定條件下，在密閉容器中發生反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)達到平衡，能使平衡向正反應方向移動的有__(填字母)。

A.保持其他條件不變，增大壓強

B.保持容器總體積不變，通入少量Ar

C.增加碳的用量

D.保持其他條件不變，升高溫度

（3）根據下列3個熱化學反應方程式：

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

寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO2氣體的熱化學反應方程式：__。

Answer 1

【答案】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能將CuO中的銅, SiO2的Si置換出來;

(2)根據化學平衡狀態變化因素進行分析；

(3)根據蓋斯定律，直接求解。

(1) ①是置換反應可以是碳和二氧化硅反應生成一氧化碳和硅，反應的化學方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑，或與金屬氧化物反應，反應的化學方程式為H2O(g)＋CCO＋H2，故答案為：H2O(g)＋CCO＋H2或SiO2＋2CSi＋2CO↑等。

(2) A.保持其他條件不變，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向進行，故減小密閉容器的容積，保持溫度不變，平衡逆向進行，二氧化碳濃度增大，A項錯誤；

B. Ar是“惰性氣體” 加入氮氣，保持密閉容器的容積和溫度不變，體系總壓增大，氣體分壓不變，平衡不移動，c(CO2)不變，B項錯誤；

C. C是固體，增加C，化學平衡不移動，一氧化碳濃度不變，C項錯誤；

D. CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H＞0，反應是吸熱反應，升溫平衡正向移動，一氧化碳濃度增大，D項正確；

D正確，故答案為：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），根據蓋斯定律得出FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H ==－218.00kJ·mol－1，故答案為：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol。