我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。I.已知反应Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH＝-23.5kJ·mol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L

Question

我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
I.已知反应 Fe ₂ O ₃ (s)+ CO(g) Fe(s)+ CO ₂ (g) ΔH＝-23.5 kJ·mol ^-1 ，该反应在
1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe ₂ O ₃ 、CO、CO ₂ 各1. 0mol,反应经过l0min后达到平衡。
（1）CO的平衡转化率=____________
（2）欲提高CO的平衡转化率,促进Fe ₂ O ₃ 的转化,可采取的措施是________
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO ₂
e．粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H ₂ 反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H ₂ (g) CH ₃ OH(g)。请根据图示回答下列问题:

（1）从反应开始到平衡,用H ₂ 浓度变化表示平均反应速率v(H ₂ )=________
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容器	反应物投入的量	反应物的 转化率	CH 3 OH的浓度	能量变化 (Q 1 、Q 2 、Q 3 均大于0)
甲	1mol CO和2mol H 2	α 1	c 1	放出Q 1 kJ热量
乙	1mol CH 3 OH	α 2	c 2	吸收Q 2 kJ热量
丙	2mol CO和4mol H 2	α 3	c 3	放出Q 3 kJ热量

 
则下列关系正确的是________
A．c ₁ =c ₂      B．2Q ₁ =Q ₃    C．2α ₁ =α ₃       D．α ₁ +α ₂ =1
E．该反应若生成1mol CH ₃ OH，则放出(Q ₁ +Q ₂ )kJ热量
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：

（1）B极上的电极反应式为                                             
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为              （标况下）。

Answer 1

I．（1）60％（2分）           （2）d（2分）Ⅱ．（1）0.15mol/(L·min) （2分）（单位出错给1分）    （2） A  D  E (3分，有错选不得分)Ⅲ．（1）  CH 4 + 4O 2— —8e — = CO 2 + 2H 2 O...