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鋼鐵工業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中處于十分重要的位置，工業(yè)上采用高爐冶煉，常用赤鐵礦、焦炭、空氣和熔劑（石灰石）作原料．已知赤鐵礦被還原劑還原時(shí)是逐級進(jìn)行的，還原時(shí)溫度及CO、CO₂平衡混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖：
（1）鐵在元素周期表中位于周期族．
（2）在溫度低于570℃時(shí)，還原分兩階段完成，在溫度高于570℃時(shí)，依次發(fā)生的還原反應(yīng)有：（選用右圖中的a、b、c、d填空）．
（3）為減少高爐冶鐵時(shí)，含CO的尾氣排放，下列研究方向不可取的是．
（a）其它條件不變，增加高爐的高度
（b）調(diào)節(jié)還原時(shí)的爐溫
（c）增加原料中焦炭與赤鐵礦的比例
（d）將生成的鐵水及時(shí)移出
（4）已知下列反應(yīng)數(shù)值：

反應(yīng)序號	化學(xué)反應(yīng)	反應(yīng)熱
①	Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO 2（g）	△H1=-26.7kJ?mol-1
②	3Fe2O3（s）+CO（g）=2Fe3O4（s）+CO2（g）	△H2=-50.8kJ?mol-1
③	Fe3O4（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO2 （g）	△H3=-36.5kJ?mol-1
④	FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g）	△H4

反應(yīng)④△H₄=kJ?mol^-1．
（5）1100℃時(shí)，F(xiàn)eO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g），平衡常數(shù)K=0.4．今在一密閉容器中，加入7.2gFeO，同時(shí)通入4.48LCO（已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），將其升溫到1100℃，并維持溫度不變，達(dá)平衡時(shí)，F(xiàn)eO的轉(zhuǎn)化率為：．

為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算．
（1）實(shí)驗(yàn)測得，5g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式．
（2）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能．從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程．在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量．

化學(xué)鍵

H-H

N-H

N≡N

鍵能/kJ?mol-1

436

391

946

已知反應(yīng)N₂（g）+3H₂ （g）?2NH₃（g）△H=a kJ?mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a為．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算．
已知：C（s，石墨）+0₂（g）=C0₂（g）；△H₁=-393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）；△H₂=-571.6kJ?mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）；△H₃=-2599kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的焓變：△H=．
（4）已知熱化學(xué)方程式：
①Fe₂O₃（s）+3CO（s）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（s）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（s）=4FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
寫出FeO（s）被CO還原成Fe和CO₂的熱化學(xué)方程式．

利用染化廠的廢料鐵泥（主要成分是Fe₂O₃、FeO和鐵）制備可用于隱形飛機(jī)涂層的納米四氧化三鐵的生產(chǎn)流程為圖1：

請回答：
（1）過程①主要反應(yīng)的離子方程式為．
（2）已知?dú)溲趸瘉嗚F的K_sp=4.87×10^-17，氫氧化鐵的K_sp=2.6×10^-39．當(dāng)溶液中某離子濃度不高于1×10^-5 mol?L^-1時(shí)，可以認(rèn)為該離子已經(jīng)完全沉淀．通過計(jì)算所得數(shù)據(jù)說明過程②調(diào)節(jié)pH=9的原因是．
（3）物質(zhì)D的主要產(chǎn)物中鐵、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為56：1：32，則過程③主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（4）已知Fe²⁺在弱堿性溶液中還原性較強(qiáng)，圖2是研究過程④的實(shí)驗(yàn)所得，則該反應(yīng)所需的時(shí)間控制在小時(shí)左右，較為適宜．
（5）某工廠處理廢鐵泥（測得鐵元素含量為16.8%）的能力為10噸/小時(shí)，生產(chǎn)納米四氧化三鐵的產(chǎn)量為4.64噸/小時(shí)．如不考慮過程④以后生產(chǎn)中Fe²⁺的氧化，則該工廠每小時(shí)消耗鐵粉的質(zhì)量為千克．

通常人們把拆開1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H）．

化學(xué)鍵	Cl-Cl	H-H	H-Cl	N≡N
鍵能/kJ?mol	243	436	431	946

（1）按要求完成填空
a  2HCl（g）=H₂（g）+Cl₂（g）；△H=
b  N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ/mol，則N-H鍵的鍵能是kJ?mol
（2）1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

（3）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂
③H₂O（g）=H₂O（l）△H₃
則CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=（用含△H₁、△H₂、△H₃的式子表示）
（4）已知：2Al （s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1 644.3kJ?mol^-1
2Fe （s）+

3

2

O₂（g）═Fe₂O₃（s）△H=-815.88kJ?mol^-1
試寫出鋁粉與氧化鐵粉末發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式．

某同學(xué)欲探究Na₂O₂與水的反應(yīng)，可供使用的試劑有：Na₂O₂、蒸餾水、KMnO₄酸性溶液、MnO₂．該同學(xué)取一定量Na₂O₂樣品與過量水反應(yīng)，待完全反應(yīng)后，得到溶液X和一定量氧氣 O₂，該同學(xué)推測反應(yīng)中可能生成了H₂O₂，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
（1）試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溶液X中含過氧化氫．
（2）通過上述實(shí)驗(yàn)證明溶液中確實(shí)存在H₂O₂．取少量X于試管中，滴加幾滴酚酞試液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為．
（3）取少量X于試管中，滴加FeCl₂溶液，立即生成紅褐色沉淀，則該反應(yīng)的離子方程式為．
（4）已知溶液X可使酸性KMnO₄溶液褪色，同時(shí)放出氧氣，完成并配平該反應(yīng)的離子方程式：
MnO₄^-+H₂O₂+H⁺-Mn²⁺+O₂↑+．