铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用.请回答下列问题:
(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一.
已知:①Fe
3O
4(s)+4C(s)⇌3Fe(s)+4CO(g)△H=+646.0kJ•mol
-1②C(s)+CO
2(g)⇌2CO(g)△H=+172.5kJ•mol
-1则Fe
3O
4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO
2(g)△H=
.
(2)反应Fe(s)+CO
2(g)⇌FeO(s)+CO(g)△H的平衡常数为K,在不同温度下,K值如下:
温度/K | 973 | 1173 | 1373 | 1573 |
K | 1.47 | 2.15 | 3.36 | 8.92 |
①从表中数据可推断,该反应是
(填“放热”或“吸热”)反应.
②温度为973K时,在某恒容密闭容器中发生上述反应.下列有关说法能说明该反应已达到平衡状态的是
(填字母).
A.c(CO
2)=c(CO) B.v
正(CO
2)=v
逆(CO)
C.体系压强不变 D.混合气体中c(CO)不变
(3)如图图1、2表示反应:H
2(g)+CO
2(g)⇌CO(g)+H
2O(g)△H>0有关量与反应时间之间的关系:
①图2中若t
1=0.5min,则0~t
1时间段内,H
2O的平均反应速率v(H
2O)=
mol•L
-1•s
-1.
②图1中t
2时刻改变的条件是
(任写两种,下同);图2中t
2时刻改变的条件是
.
(4)水煤气中的CO和H
2均可作为燃料电池的燃料.若在某燃料电池一极通入CO,另一极通入O
2和CO
2,熔融碳酸钠作为电解质,工作时负极反应式为
;若使用该电池电解熔融Al
2O
3制取10.8g Al,则理论上需要氧气的体积为
L
(标准状况下).