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我国是个钢铁大国钢铁产量为世界第一高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.I.已知反应13Fe2O3(s)+CO(g

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  我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.I.已知反应13Fe2O3(s)+CO(g)?23Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ?mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.(1)CO的平衡转化率=______(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是______a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强 c.选取合适的催化剂d.及时吸收或移出部分CO2e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=______(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表: 容器 反应物投入的量 反应物的转化率 CH3OH的浓度 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) 甲 1mol CO和2mol H2 α1 c1 放出Q1kJ热量 乙 1mol CH3OH α2 c2 吸收Q2kJ热量 丙 2mol CO和4mol H2 α3 c3 放出Q3kJ热量则下列关系正确的是______A.c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2α1=α3 D.α1+α2=1 E该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图3是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:(1)B极上的电极反应式为______(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为______(标况下).
  (2)a.该反应正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向逆反应移动,CO的平衡转化率降低,故a错误;
  b.反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强平衡不移动,CO的平衡转化率不变,故b错误;
  (2)A.甲、乙是完全等效平衡,平衡时各组分的浓度相等,所以平衡时甲醇的浓度c1=c2,故A正确;
  B.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1molCO和2molH2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲,丙中参加反应的CO大于甲中的2倍,故2Q1<Q3,故B错误;
  C.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1molCO和2molH2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲,故α1<α3,但2α1≠α3,故C错误;
  D.甲与乙是完全等效平衡,平衡时对应各组分的含量完全相同,CO的转化率为α1,则平衡时CO的物质的量为(1-α1)mol,乙中平衡时甲醇的转化率为α2,乙中平衡时CO的物质的量为α2mol,故(1-α1)=α2,整理得α1+α2=1,故D正确;
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