2.
铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe
2O
3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO
2(g)△H=a kJ mol
-1(1)已知:
①Fe
2O
3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H
1=+489.0 kJ mol
-1②C(石墨)+CO
2(g)=2CO(g)△H
2=+172.5 kJ mol
-1则a=______kJ mol
-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=,温度升高后,K值______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲中加入Fe、Fe
2O
3、CO、CO
2各1.0mol,反应经过一段时间后达到平衡。
①甲容器中CO的平衡转化率为______,
②欲提高CO的平衡转化率,促进Fe
2O
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
(4)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气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:
①B极上的电极反应式为______。
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为______L(标准状况下)。