碳*亞鐵(FeCO3)是菱鐵礦的主要成分，將其在空氣中高溫煅燒能生成Fe2O3，再將Fe2O3在一定條件下還原...

問題詳情：

碳*亞鐵(FeCO3)是菱鐵礦的主要成分，將其在空氣中高溫煅燒能生成Fe2O3，再將Fe2O3在一定條件下還原可得“納米級”的金屬鐵，而“納米級”的金屬鐵則可用於製造固體催化劑。

 (1)已知25℃，101kPa時：

2FeCO3（s）=2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）  △H= a  kJ·mol－1；

2Fe2O3（s）=4Fe（s）+ 3O2（g）  △H= b  kJ·mol－1；

C(s)+O2(g) = CO2(g)   △H= c kJ·mol－1 ；請寫出FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3的熱化學方程式__________________________                                                                                       。

 (2)一定條件下Fe2O3可被**還原爲“納米級”的金屬鐵。其反應爲： 

Fe2O3(s)+3CH4(g) 2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)    △H

①該反應的平衡常數K的表達式爲___________________，寫出CH4的電子式               ，氧元素在週期表中的位置爲                                                     。

②某溫度下，在3L的密閉容器中加入足量Fe2O3和1 mol CH4進行反應，2min後達到平衡，測得固體質量減少4.8g，則該段時間內用H2表示該反應的平均反應速率爲________________________，CH4的轉化率爲                                       。

(3)鐵可作爲合成氨的固體催化劑。在三個1L的恆容密閉容器中，分別加入0.1mol N2和0.3mol H2發生反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

ΔH1＜0，實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c（N2）隨時間（t）的

變化如圖所示（T表示溫度）。與實驗Ⅱ相比，實

驗Ⅰ、實驗Ⅲ分別採用的實驗條件可能爲

                                                                       、

                                                                           。

【回答】

（1）4FeCO3（s）+O2（g）==2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=（2a—b+4c）kJ·mol－1

（2）①  平衡常數表達式   （1分）；  **電子式  （1分）；第二週期第Ⅵ族

②0.1mol·L—1·min—1  ； 30%    

（3）升高溫度；加入了催化劑

知識點：化學平衡單元測試

題型：綜合題