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铁是一种在生产和生活中应用广泛的金属元素。己知: 反应Ⅰ:Fe2O3(s)+ 3H2(g)=2Fe(s)+3H2O(g) ΔH1= +89 .6kJ /mol 反应Ⅱ:4Fe2O3(s)+Fe(s)=...
题目内容:
铁是一种在生产和生活中应用广泛的金属元素。己知:
反应Ⅰ:Fe2O3(s)+ 3H2(g)=2Fe(s)+3H2O(g) ΔH1= +89 .6kJ /mol
反应Ⅱ:4Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O4(s) ΔH2=+2833.4kJ/mol
反应Ⅲ:Fe(s)+2HCl(g)FeCl2(l)+H2(g) ΔH3
(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K=______________,该反应在高温下进行,最易生成的副产物是________________ (填化学式)。
(2)温度为T1时,恒容密闭容器中发生反应Ⅲ,反应时间与体系压强关系如图a所示,体系温度与HCl转化率关系如图b所示。
①分析图a,容器内通入少量水蒸气的作用是___________________。
②分析图b,ΔH3________0(填“>”、“<”或“=”),结合图a分析,T1=___________℃。
③分析图b,高于500℃后,曲线n发生的副反应热化学方程式为________________________________, 曲线n中HCl转化率明显降低的原因是____________________________________。
(3)①CaFeO4可制作半导体材料,向1L的高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中加入0.0056g生石灰开始生成CaFeO4沉淀,原高铁酸钠溶液的物质的量浓度为________mol/L。已知Ksp(CaFeO4)=4.54×10-9,溶液体积变化忽略不计。
②用K2FeO4代替MnO2制备的碱性干电池(KOH做电解液)具有能量密度大、寿命长、无污染等优点,正极反应生成Fe2O3,写出正极的电极反应式______________________________。
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