Question

20．某鋼鐵廠(chǎng)高爐煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程如圖：

（1）寫(xiě)出步驟②③的化學(xué)方程式：
②CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
③3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）下列有關(guān)高爐煉鐵的說(shuō)法正確的是c．
a．增加高爐的高度可以提高CO的利用率
b．三個(gè)反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
c．從高爐爐頂出來(lái)的氣體中含有沒(méi)有利用的CO氣體
d．只有步驟②的反應(yīng)是可逆反應(yīng)．

Answer 1

分析 高爐煉鐵的流程為：焦炭與過(guò)量空氣在高溫條件下生成二氧化碳，二氧化碳又與焦炭在高溫條件下生成一氧化碳，最終一氧化碳把赤鐵礦中的鐵還原出來(lái)．
（1）根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物以及條件書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，反應(yīng)②為二氧化碳與焦炭在高溫條件下的反應(yīng)；反應(yīng)③為一氧化碳還原赤鐵礦中的鐵；
（2）高爐的高度與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)；燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)；一氧化碳不可能全部轉(zhuǎn)化，三個(gè)反應(yīng)都不可逆．

解答 解：（1）焦炭與過(guò)量空氣在高溫條件下生成二氧化碳C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂，二氧化碳又與焦炭在高溫條件下生成一氧化碳，最終一氧化碳把赤鐵礦中的鐵還原出來(lái)．
故步驟②化學(xué)方程式為：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO、步驟③化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
故答案為：CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）a．高爐的高度與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，增加高爐的高度不可以提高CO的利用率，故a錯(cuò)誤；
b．焦炭與過(guò)量空氣在高溫條件下生成二氧化碳C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；
c．大多數(shù)一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)，所以從高爐爐頂出來(lái)的氣體中含有沒(méi)有利用的CO氣體，故c正確；
d．C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂，CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；都不是可逆反應(yīng)，故d錯(cuò)誤；
故選c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查高爐煉鐵，掌握鐵、碳及其化合物的性質(zhì)以及煉鐵原理是解答關(guān)鍵，題目難度不大．