Question

【題目】隨著低碳鋼等潔凈鋼技術的發展，耐火材料和鋼水之間的相互作用已成為當前的一個研究重點。

請回答下列問題：

（1）日常生活中鋁用品比鐵器件更耐腐蝕，原因是________。

（2）在埋炭實驗條件下，不同碳素材料的耐火材料與鐵液之間的可能反應如下：

① ；

② ；

③ ；

則的______。

（3）實驗溫度下，()/Fe系統中存在著相互反應，如溶入鐵液中，導致鐵液中平衡的鋁的百分含量的對數(lg[Al])和平衡氧()的百分含量的對數(lg[])關系如圖所示，圖中溫度___1973K(填“>”或“<”).

（4）在埋炭情況下，碳過剩時，碳的氧化反應主要考慮：。在實驗室研究該反應，一定溫度下.向某體積可變的恒壓密閉容器(總壓強為)加入足量的碳和1mol，平衡時體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示：

①650℃時，該反應達到平衡后吸收的熱量是_____，清耗碳的質量為____。

②T℃時，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“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)移動。

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

（5）CO可作某熔融鹽電池的燃料，電解質為和的熔融鹽混合物，空氣與的混合氣為助燃氣，電池在650℃下工作時，負極的電極反應式為________。

Answer 1

【答案】鋁用品表面為一層致密的薄膜，阻止鋁的進一步氧化 -681.5 < 43.125kJ 3.0g 向正反應方向 23.04

【解析】

(1).日常生活中鋁用品比鐵器件更耐腐蝕，主要原因是因為鋁制品表面有一層致密的氧化膜薄膜，可阻止鋁的進一步氧化，故答案為鋁用品表面為一層致密的薄膜，阻止鋁的進一步氧化；

(2).將條件式進行編號，利用蓋斯定律找出目標式與條件式的關系：

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，當鋁的百分含量的對數(lg[Al])一定時，時的平衡氧()的百分含量的對數(lg[])比1973K時低，說明對于這一吸熱的可逆反應時平衡逆向移動，說明圖中溫度＜1973K，故答案為＜；

(4). ①從圖中，可知當650℃時，反應達平衡時產物CO的體積分數為40%，設發生反應的物質的量為x，列出三行式

；

始 1mol 0mol

轉 xmol 2xmol

平 1-xmol 2xmol

可得，求解可得x=0.25mol；

故此時反應吸收的熱量為0.25mol 172.5=43.125kJ；

清耗碳的質量為12×0.25mol=3g；

故答案為43.125kJ、3.0g；

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

③ 925℃時，的體積分數為96%，此時的體積分數為4%，所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數= =23.04 ，故答案為23.04；

(5). CO作燃料時，在原電池負極上發生反應，氧化產物為，此時的電解質為和的熔融鹽混合物，故負極的電極反應式應寫為，故答案為。