Question

(14分)以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制取硫酸，其燒渣可用來煉鐵。

（1）煅燒硫鐵礦時發生反應：FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2(未配平)。當產生448 L(標準狀況)SO2時，消耗O2的物質的量為____________。

（2）Fe2O3用CO還原焙燒的過程中，反應物、生成物和溫度之間的關系如圖所示。

(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四條曲線是四個化學反應平衡時的氣相組成對溫度作圖得到的；A、B、C、D四個區域分別是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe穩定存在的區域)

已知：3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH1＝a kJ·mol－1

Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)；ΔH2＝b kJ·mol－1

FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)；ΔH3＝c kJ·mol－1

① 反應Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1(用含a、b、c的代數式表示)。

② 800 ℃時，混合氣體中CO2體積分數為40%時，Fe2O3用CO還原焙燒反應的化學方程式為__________________。

③ 據圖分析，下列說法正確的是___________ (填字母)。

a. 溫度低于570℃時，Fe2O3還原焙燒的產物中不含FeO

b. 溫度越高，Fe2O3還原焙燒得到的固體物質組成中Fe元素的質量分數越高

c. Fe2O3還原焙燒過程中及時除去CO2有利于提高Fe的產率

（3） FeS2是Li/FeS2電池(示意圖如圖)的正極活性物質。

① FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃時以等物質的量連續反應24 h后得到FeS2。寫出該反應的離子方程式： 。

② Li/FeS2電池的負極是金屬Li，電解液是含鋰鹽的有機溶液。電池放電反應為FeS2＋4Li===Fe＋4Li＋＋2S2－。該反應可認為分兩步進行：第1步，FeS2＋2Li===2Li＋＋FeS22-，則第2步正極的電極反應式為____________________。

Answer 1