1.
(2023高二下·兰州期末)
勒夏特列通过深入研究高炉炼铁后发现了该过程的主要反应为可逆反应。某科研小组进行类似的研究,以Fe3O4为原料炼铁,主要发生如下反应:
反应I:Fe3O4(s)+CO(g)⇌3FeO(s)+CO2(g) △H1=Q1(Q1>0)
反应II:Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g) △H2=Q2
将一定体积CO通入装有Fe3O4粉末的反应器,其它条件不变,反应达平衡,测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示。
回答下列问题:
-
-
-
(2)
温度升高,反应器中CO体积分数降低,分析可能的原因为。
-
-
(3)
1040℃时,反应一段时间后,体系内2个反应均达成平衡,试计算各自的平衡常数Kp。
-
-
(4)
炉温不变,扩大炼铁反应器的容积,通过分析说明等量的还原剂能否提升铁矿石的平衡转化率,能否提升平衡前铁矿石的单位时间转化率。
-
-
(5)
将Fe2O3、铁粉和NaOH溶液置于反应器中,在温度大于100℃下搅拌反应半小时以上,反应产物经过一次过滤、水洗、二次过滤、干燥、研磨,可直接得到黑色的Fe3O4细末。试写出该过程的总反应方程式。
-