Question

【題目】隨著低碳鋼等潔凈鋼技術(shù)的發(fā)展，耐火材料和鋼水之間的相互作用已成為當(dāng)前的一個(gè)研究重點(diǎn)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）日常生活中鋁用品比鐵器件更耐腐蝕，原因是________。

（2）在埋炭實(shí)驗(yàn)條件下，不同碳素材料的耐火材料與鐵液之間的可能反應(yīng)如下：

① ；

② ；

③ ；

則的______。

（3）實(shí)驗(yàn)溫度下，()/Fe系統(tǒng)中存在著相互反應(yīng)，如溶入鐵液中，導(dǎo)致鐵液中平衡的鋁的百分含量的對(duì)數(shù)(lg[Al])和平衡氧()的百分含量的對(duì)數(shù)(lg[])關(guān)系如圖所示，圖中溫度___1973K(填“>”或“<”).

（4）在埋炭情況下，碳過(guò)剩時(shí)，碳的氧化反應(yīng)主要考慮：。在實(shí)驗(yàn)室研究該反應(yīng)，一定溫度下.向某體積可變的恒壓密閉容器(總壓強(qiáng)為)加入足量的碳和1mol，平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：

①650℃時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡后吸收的熱量是_____，清耗碳的質(zhì)量為____。

②T℃時(shí)，若向平衡體系中再充入一定量以V)：V()=5：4的混合氣體，平衡___(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。

③925℃時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)=__[用含的代數(shù)式表示，氣體分壓()=氣體總壓()X體積分?jǐn)?shù)]。

（5）CO可作某熔融鹽電池的燃料，電解質(zhì)為和的熔融鹽混合物，空氣與的混合氣為助燃?xì)猓�電池�?/span>650℃下工作時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1

【答案】鋁用品表面為一層致密的薄膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化 -681.5 < 43.125kJ 3.0g 向正反應(yīng)方向 23.04

【解析】

(1).日常生活中鋁用品比鐵器件更耐腐蝕，主要原因是因?yàn)殇X制品表面有一層致密的氧化膜薄膜，可阻止鋁的進(jìn)一步氧化，故答案為鋁用品表面為一層致密的薄膜，阻止鋁的進(jìn)一步氧化；

(2).將條件式進(jìn)行編號(hào)，利用蓋斯定律找出目標(biāo)式與條件式的關(guān)系：

① ；

② ；

③ ；

則的①/2-3③/2+3②/2= -681.5

故答案為-681.5 ；

(3). 從圖中可看出，當(dāng)鋁的百分含量的對(duì)數(shù)(lg[Al])一定時(shí)，時(shí)的平衡氧()的百分含量的對(duì)數(shù)(lg[])比1973K時(shí)低，說(shuō)明對(duì)于這一吸熱的可逆反應(yīng)時(shí)平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明圖中溫度＜1973K，故答案為＜；

(4). ①?gòu)膱D中，可知當(dāng)650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)產(chǎn)物CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，設(shè)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量為x，列出三行式

；

始 1mol 0mol

轉(zhuǎn) xmol 2xmol

平 1-xmol 2xmol

可得，求解可得x=0.25mol；

故此時(shí)反應(yīng)吸收的熱量為0.25mol 172.5=43.125kJ；

清耗碳的質(zhì)量為12×0.25mol=3g；

故答案為43.125kJ、3.0g；

② 從圖中可知，T℃該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，V)%=V()%，該平衡體系的平衡常數(shù)K=1。若再充入一定量以V)：V()=5：4的混合氣體，此時(shí)體系中的Qc=＜K，故反應(yīng)將向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故答案為向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

③ 925℃時(shí)，的體積分?jǐn)?shù)為96%，此時(shí)的體積分?jǐn)?shù)為4%，所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)= =23.04 ，故答案為23.04；

(5). CO作燃料時(shí)，在原電池負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為，此時(shí)的電解質(zhì)為和的熔融鹽混合物，故負(fù)極的電極反應(yīng)式應(yīng)寫(xiě)為，故答案為。