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合成氣（CO和H₂）是重要的化工原料，在工業生產中有著廣泛的應用．
（1）工業上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發生反應制備合成氣（CO和H₂），4g甲烷完全反應吸收51.5KJ熱量，寫該反應的熱化學方程式
（2）已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802kJ?mol^-1，由反應（1）制備的合成氣10m³（已折成標況），完全燃燒所提供的能量為kJ
（3）工業上常用合成氣來冶煉金屬，其中CO還原氧化鐵來冶煉生鐵方程式如下：
3CO（g）+Fe₂O₃（s）═3CO₂（g）+2Fe（s）△H＜0
①如果上述反應在體積不變的密閉容器中發生，當反應達到平衡時，．
A．容器中Fe₂O₃的質量不隨時間而變化     B．反應物不再轉化為生成物
C．n （CO）：n （CO₂）=1：1                D．容器中氣體的壓強不隨時間而變化
②在一個容積為4L的密閉容器中，1000℃時加入4mol CO（g）和足量Fe₂O₃（s），反應2分鐘后達到平衡，測得此時容器內氣體的密度為40g/L，求該時間范圍內反應的平均反應速率υ（CO₂）=、CO的平衡轉化率=、該反應的化學平衡常數K=．
③如果在3分鐘時向②的平衡體系中再加入2mol CO（g），其它條件不變，經過2分鐘反應又達到平衡．請畫出②、③c（CO）、c（CO₂） 隨時間變化的圖象．

我國是個鋼鐵大國，鋼鐵產量為世界第一，高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法．
Ⅰ．已知：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
2Fe（s）+

3

2

O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-825.5kJ/mol
反應：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=kJ/mol．
Ⅱ．反應 

1

3

Fe₂O₃（s）+CO（g）?

2

3

Fe（s）+CO₂（g）在1000℃的平衡常數等于4.0．在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反應經過10min后達到平衡．
（1）CO的平衡轉化率=．
（2）欲提高CO的平衡轉化率，促進Fe₂O₃的轉化，可采取的措施是
a．提高反應溫度              b．增大反應體系的壓強
c．選取合適的催化劑          d．及時吸收或移出部分CO₂
e．粉碎礦石，使其與平衡混合氣體充分接觸
Ⅲ．（1）高爐煉鐵產生的廢氣中的CO可進行回收，使其在一定條件下和H₂反應制備甲醇：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．請根據圖示回答下列問題：

（1）從反應開始到平衡，用H₂濃度變化表示平均反應速率v（H₂）=．
（2）若在溫度和容器相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應物，測得反應達到平衡吋的有關數據如下表：

容器	反應物投入的量	反應物的轉化率	CH3OH的濃度	能量變化 （Q1，Q2，Q3均大于0）
甲	1mol CO和2mol H2	a1	c1	放出Q1kJ熱量
乙	1mol CH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ熱量
丙	2mol CO和4mol H2	a3	c3	放出Q3kJ熱量

則下列關系正確的是．
A c₁=c₂ B.2Q₁=Q₃ C.2a₁=a₃ D．a₁+a₂=1
E．該反應若生成1mol CH₃OH，則放出（Q₁+Q₂）kJ熱量
（3）若在一體積可變的密閉容器中充入1 molCO、2mol H₂和1mol CH₃OH，達到平衡吋測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍，則該反應向（填“正”、“逆”）反應方向移動．
（4）甲醇可與氧氣構成燃料電池，該電池用多孔的惰性電極浸入濃氫氧化鉀溶液，寫出該電池的負極反應式．

高爐煉鐵過程中發生的主要反應為：

1

3

Fe₂O₃（s）+CO（g）?

2

3

Fe（s）+CO₂（g）
已知該反應在不同溫度下的平衡常數如下表：

溫度/°C	1000	1150	1300
平衡常數	4.0	3.7	3.5

回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數表達式K=，△H0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在一個容積為10L的密閉容器中，保持1000℃恒溫，加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反應經過l0min后達到平衡．
①能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是．
a．容器中壓強不變     b．混合氣體中c（CO）不變   c．容器中混合氣體密度不變    d．c（CO₂）=c（CO）       e．v_正（CO）=v_逆（CO₂）
②求l0min內該反應的平均反應速率υ（CO₂）=，CO的平衡轉化率為．
（3）欲提高（2）中CO的平衡轉化率，可采取的措施是．
A．增加高爐高度     B．增加Fe₂O₃的量   C．移出部分CO₂
D．提高反應溫度     E．減小容器的容積     F．加入合適的催化劑
（4）若在與（2）中完全相同的反應條件下，起始時加入a mol Fe₂O₃和2.0molCO，反應經過t min后達到平衡，且CO的平衡濃度與（2）中CO的平衡濃度相同．則a的最小值應大于；若不考慮固體反應物總表面積變化對反應速率的影響，可判斷t應10（填“＞”、“＜”或“=”）．

已知Fe₂O₃在高爐中有下列反應：Fe₂O₃+CO=2FeO+CO₂ 反應形成的固體混合物（Fe₂O₃、FeO）中，元素鐵與氧的質量比用m （Fe）：m （O）表示．
（1）上述固體混合物中，m （Fe）：m （O）不可能是（選填A、B、C）
A．21：9        B．21：7.5         C．21：6
（2）若m （Fe）：m （O）=21：8，計算Fe₂O₃被還原的百分率．