碳*亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分，将其在空气中高温煅烧能生成Fe2O3，再将Fe2O3在一定条件下还原...

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碳*亚铁(FeCO3)是菱铁矿的主要成分，将其在空气中高温煅烧能生成Fe2O3，再将Fe2O3在一定条件下还原可得“纳米级”的金属铁，而“纳米级”的金属铁则可用于制造固体催化剂。

 (1)已知25℃，101kPa时：

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 ；请写出FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3的热化学方程式__________________________                                                                                       。

 (2)一定条件下Fe2O3可被**还原为“纳米级”的金属铁。其反应为： 

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

①该反应的平衡常数K的表达式为___________________，写出CH4的电子式               ，氧元素在周期表中的位置为                                                     。

②某温度下，在3L的密闭容器中加入足量Fe2O3和1 mol CH4进行反应，2min后达到平衡，测得固体质量减少4.8g，则该段时间内用H2表示该反应的平均反应速率为________________________，CH4的转化率为                                       。

(3)铁可作为合成氨的固体催化剂。在三个1L的恒容密闭容器中，分别加入0.1mol N2和0.3mol H2发生反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

ΔH1＜0，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中c（N2）随时间（t）的

变化如图所示（T表示温度）。与实验Ⅱ相比，实

验Ⅰ、实验Ⅲ分别采用的实验条件可能为

                                                                       、

                                                                           。

【回答】

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

（2）①  平衡常数表达式   （1分）；  **电子式  （1分）；第二周期第Ⅵ族

②0.1mol·L—1·min—1  ； 30%    

（3）升高温度；加入了催化剂

知识点：化学平衡单元测试

题型：综合题