高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。（1）从炼铁高炉口排出的尾气中含有一定量的有毒气体

（1）化学反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向进行，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO₂和CO的体积比值增大；依据化学平衡常数概念和计算式判断平衡常数增大，
故答案为：增大；增大；
（2）1100℃时测得高炉中c（CO₂）=0.025mol•L^-1，c（CO）=0.1mol•L^-1，在这种情况下，难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=[0.25mol/L/0.1mol/L]=0.25＜K=0.263，所以此时反应未达到化学平衡，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；故答案为：否；大于；
（3）①由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H₂）=[2.25mol/L/10min]=0.225mol/（L•min），
故答案为：0.225mol/（L•min）；
②化学平衡常数只与温度有关，当不改变温度，使平衡向右移动时，化学平衡常数不变，正反应放热，当降低温度使平衡向右移动时，化学平衡常数减小，故答案为：ac．

点评：
本题考点： 物质的量或浓度随时间的变化曲线；反应速率的定量表示方法；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．

考点点评： 本题考查了化学平衡常数的计算判断，关键理解平衡常数是随温度变化，平衡常数的计算应用，浓度商和平衡常数比较判断反应是否平衡，反应进行的方向，题目难度中等．

（1）反应[1/3]Fe₂O₃（s）+CO（g）⇌[2/3]Fe（s）+CO₂（g）的平衡常数k=
c(CO2)
c(CO)，
由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：
c(CO2)
c(CO)；＜；
（2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：
[1/3]Fe₂O₃（s）+CO（g）⇌[2/3]Fe（s）+CO₂（g）
开始（mol）：1 0
变化（mol）：n n
平衡（mol）：1-n n
所以[n/1−n]=4，解得n=0.8，
所以n（CO）=

0.8mol
10L
10min=0.008 mol•L^-1•min^-1，
CO的平衡转化率为[0.8mol/1mol]×100%=80%，
故答案为：0.008 mol•L^-1•min^-1；80%；
（3）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误；
B．氧化铁是固体，增加Fe₂O₃的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误；
C．移出部分CO₂，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确；
D．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D错误；
E．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E错误；
F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误；
故选C；
（4）A、浓度商Qc=[0.035mol/0.01mol]=3.5，等于平衡常数，故处于平衡状态，故A符合；
B、浓度商Qc=[0.88mol/0.01mol]=8.8，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故B不符合；
C、浓度商Qc=[0.04mol/0.01mol]=4，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故C不符合；
D、浓度商Qc=[0.05mol/0.05mol]=1，小于平衡常数3.5，故反应向正反应进行，故D不符合；
故选A．

点评：
本题考点： 化学平衡的计算．

考点点评： 本题考查化学平衡的有关计算、化学反应速率计算、平衡常数等，难度中等，注意掌握化学平衡常数的应用：1、用来判断反应进行的程度，2、判断反应的热效应，3、判断反应进行的方向，4、用来计算物质的转化率．

焦炭在高温条件下能和氧气反应生成它氧化碳，它氧化碳在高温条件下能和焦炭反应生成一氧化碳；氧化铁在高温条件下能够一氧化碳反应生成铁和它氧化碳，故答案：（1）CO_八；CO（八）①C+O_八

高温
.
CO_八；②CO_八+C

高温
.
八CO；Fe_八O₃+3CO

高温
.
八Fe+3CO_八 ．

点评：
本题考点： 铁的冶炼；化学式的书写及意义；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题主要考查化学式、化学方程式的书写方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律．

A．正反应为吸热反应，提高炉温，平衡向正反应方向移动，CO的利用率增大，故A不选；
B．增高炉的高度，增大CO与铁矿石的接触，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，故B选；
C．铁矿石是固，增大铁矿石的投放量，不能影响平衡移动，CO的利用率不变，故C选；
D．增大气体的压强，平衡向正反应方向移动，CO的利用率增大，故D不选；
故选BC．

点评：
本题考点： 化学平衡的调控作用．

考点点评： 本题以工业炼铁为载体，考查化学平衡的影响因素，比较基础，注意掌握外界条件对化学平衡的影响．

（1）A处氧化铁还原为铁，发生反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO

高温
.
2Fe+3CO₂
故答案为：Fe₂O₃+3CO

高温
.
2Fe+3CO₂
（2）B为试管，所盛石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，C处酒精灯点燃着燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气
答案为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气
【实验1】
将黑色固体研磨后，取少量加入稀盐酸溶液中，观察到有气泡出现，说明有金属铁生成，溶液未变黄色，说明黑色固体中无氧化铁据此得出的结论是 一定有单质铁，一定没有氧化铁；
故答案为：稀盐酸、一定有单质铁，一定没有氧化铁；
【实验2】
用磁铁吸引余下黑色固体（这个剩下不是说第一步的反应后的剩下，而是第一取走后剩下的，干脆理解为与第一步无关也可以），如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO．
故答案为：如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO（本题猜测的四氧化三铁理论上行不通，因为和还原性物质反应要失氧的，而四氧化三铁应该是得氧的产物，所以不会生成）

点评：
本题考点： 一氧化碳还原氧化铁；实验探究物质的组成成分以及含量；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 通过回答本题知道了炼铁的反应原理，鉴别生成物的方法和尾气处理方法．

解（1）化学反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向进行，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO₂和CO的体积比值增大；依据化学平衡常数概念和计算式判断平衡常数增大，
故答案为：增大；增大；
（2）1100℃时测得高炉中c（CO₂）=0.025mol•L^-1，c（CO）=0.1mol•L^-1，在这种情况下，难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=[0.025mol/L/0.1mol/L]=0.25＜K=0.263，所以此时反应未达到化学平衡，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；
故答案为：否；大于；因难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=[0.025mol/L/0.1mol/L]=0.25＜K=0.263，温度不变，K值不变，为增大
c(CO2)
c(CO)比值，v（正）大于v（逆）；
（3）设一氧化碳反应的物质的量为x，
根据反应方程式 FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO₂（g）
反应前 10mol 0
反应中 xmol xmol
达到平衡时浓度 （ 10-x ）mol xmol
根据平衡常数列式可得：

x
20

10−x
20=0.263，解得x=2.08mol，
一氧化碳的转化率为：[2.08mol/10mol]×100%=20.8%，
答：一氧化碳的转化率为20.8%．

点评：
本题考点： 化学平衡常数的含义；化学平衡建立的过程；化学平衡状态的判断．

考点点评： 本题考查了化学平衡常数的计算判断，关键理解平衡常数是随温度变化，平衡常数的计算应用，浓度商和平衡常数比较判断反应是否平衡，反应进行的方向，题目难度中等．

（1）①Fe₂O₃（s）+3C（s，石墨）═2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ•mol^-1；
②C（s，石墨）+CO₂（g）═2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1．
依据盖斯定律计算①-②×3得到：Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJ•mol^-1．
则a=-28.5kJ•mol^-1；
故答案为：-28.5kJ•mol^-1 ；
（2）Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJmol^-1，平衡常数K=
c3(CO2)
c3(CO)；反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：
c3(CO2)
c3(CO)；减小；
（3）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x
Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）
起始量（mol） 1 1 1 1
变化量（mol） x x
平衡量（mol） 1-x 1+x
K=
c3(CO2)
c3(CO)=
(1+x)3
(1−x)3=64，计算得到x=0.6
转化率=60%，
故答案为：60%；
②Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJmol^-1
A．反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，故A正确；
B．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe₂O₃不能提高CO的转化率，故B错误；
C．乙容器中一氧化碳增加，相当于增大压强，反应前后体积不变，甲容器中CO的平衡转化率等于乙的转化率，故C错误；
D．甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol；乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol，平衡物质的量为0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4：0.6=2：3；故D正确；
故答案为：AD；
（4）①通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co²⁺-e^-═Co³⁺，
故答案为：Co²⁺-e^-═Co³⁺；
②以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化，自身被还原为Co²⁺，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H⁺，配平书写离子方程式为：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O═CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺，
故答案为：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O═CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺；
（5）滤液中Ba²⁺浓度为1×10^-5mol•L^-1，则c（SO₄^2-）=
Ksp(BaSO4)
c(Ba2+)=
1.1×10−10
1×10−5=1.1×10^-5mol/L；
所以滤液中Sr²⁺物质的量浓度为c（Sr²⁺）=
Ksp(SrSO4)
c(SO42−)=
3.3×10−7
1.1×10−5=0.03mol/L，当Sr²⁺物质的量浓度大于0.03mol/L是会析出SrSO₄沉淀，所以滤

点评：
本题考点： 化学平衡常数的含义；用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡的计算；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；电解原理．

考点点评： 本题考查了化学平衡的分析应用，化学反应速率、平衡常数计算应用、原电池原理、电解原理的电极反应书写方法、沉淀溶解平衡和溶度积常数的计算应用分析，题目难度中等．

（1）玻璃管内的氧化铁在高温条件下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，其化学方程式是为：3CO+Fe2O3 高温 . 2Fe+3CO2；（2）一氧化碳是有毒气体，尾气中的一氧化碳需要进行处理以防止直接排放污染空气...

点评：
本题考点： 一氧化碳还原氧化铁；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 掌握炼铁的反应原理，一氧化碳的性质，高炉炼铁中焦炭作为燃料和还原剂，是主要能源等知识才能正确解答．

（1）炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有有毒气体CO；高炉炼铁主要反应原理是用一氧化碳还原铁矿石生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₃O₄+4CO

高温
.
3Fe+4CO₂，
故答案为：CO；Fe₃O₄+4CO

高温
.
3Fe+4CO₂；
（2）已知：①4Fe（s）+3O₂=2Fe₂O₃（s）△H₁
③3Fe（s）+2O₂（g）=Fe₃O₄（s）△H₃
①×3-③×4，得：4Fe₃O₄（s）+O₂（g）=6Fe₂O₃（s）△H₂=3△H₁-4△H₃；
故答案为：3△H₁-4△H₃；
（3）据因Na₂SO₄中含有硫酸根离子，H₂SO₄、HNO₃中含有硫酸根、硝酸根离子，KOH中含有钾离子，通过反应得不到纯净的高铁酸钠，选用NaOH，当OH^-放电完毕之后，溶液中就溶液中就没有其他杂质了，阳极反应式为Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案为：NaOH；其他溶液会引入杂质；Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
（4）HX⇌X^-+H⁺
初始浓度/mol•L^-1 0.10000
变化浓度/mol•L^-1 a a a
平衡浓度/mol•L^-1 0.100 a a
K=c（H+）c（X-）c（HX）=a×a0.100=1×10^-5
∴a≈1×10^-3
答：该温度下0.100mol/L的HX溶液的H⁺浓度为1×10^-3mol•L^-1．

点评：
本题考点： 高炉炼铁；用盖斯定律进行有关反应热的计算；电解原理．

考点点评： 本题主要考查了工业炼铁、盖斯定律、电解原理、化学平衡计算，难度不大，掌握原理即可解答．

（d）化学反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向进行，化学平衡移动后达到新9平衡，高炉内CO_v和CO9体积比值增大，化学平衡常数增大，
故答案为：增大；增大；
（v）dd00℃时测得高炉中c（CO_v）=0.0v5mol•L^-d，c（CO）=0.dmol•L^-d，在这种情况下，浓度商Qc=
c(COv)
c(CO)=[0.v5mol/L/0.dmol/L]=0.v5＜6，所以此时反应达到化学平衡，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；
故答案为：否；大于，在这种情况下，浓度商Qc=
c(COv)
c(CO)=[0.v5mol/L/0.dmol/L]=0.v5＜6，所以此时反应达到化学平衡，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；
（b）经过5mi五后达到平衡状态．若此时测得Ch_bOh蒸气9浓度为vmol/L．物质9量为0.5L×vmol/L=dmol；
vh_v（g）+CO（g）⇌Ch_bOh（g）
起始量（mol） 5 v 0
变化量（mol） vd d
平衡量（mol） b d d
①h_v9浓度变化表示9该反应9速率=

vmol
0.5L
5mi五=0.七mol/（L•mi五），答：以h_v9浓度变化表示9该反应9速率为0.七mol/（L•mi五）；
②反应9平衡常数6=

dmol
0.5L
(
bmol
0.5L)v×
dmol
0.5L=0.0v七（L/mol）^v，该反应9平衡常数为0.0v七（L/mol）^v；
答：平衡常数为0.0v七（L/mol）^v．

点评：
本题考点： 化学平衡的计算；化学平衡的影响因素．

考点点评： 本题考查了化学平衡常数的计算判断，关键理解平衡常数是随温度变化，平衡常数的计算应用，浓度商和平衡常数比较判断反应是否平衡，反应进行的方向，题目难度中等．

（1）炼铁过程中焦炭先与过量高温空气反应生成二氧化碳，二氧化碳再与过量焦炭反应生成一氧化碳，
故选A、CO₂B、CO；
（2）②、③两步反应的化学方程式分别为：CO₂+C

高温
.
2CO、Fe₂O₃+3CO

高温
.
2Fe+3CO₂
故选CO₂+C

高温
.
2CO、Fe₂O₃+3CO

高温
.
2Fe+3CO₂

点评：
本题考点： 铁的冶炼；化学式的书写及意义；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 因为炼铁过程中需要高温，所以要使焦炭先与过量空气反应生成二氧化碳而不是直接生成所需要的还原剂一氧化碳．

A．工业炼铁用高炉，故错误；
B．工业炼铁的原料主要是铁矿石、焦炭、石灰石，故错误；
C．高炉炼铁时，加入石灰石的作用是把矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去，故正确；
D．高炉炼出的铁中含有杂质，属于生铁，故错误．
故选C．

点评：
本题考点： 铁的冶炼．

考点点评： 本题考查了高炉炼铁的知识，题目比较简单，要掌握高炉炼铁的原理、设备及原料．

（1）炼铁时要用到焦炭，它有两个作用．炼铁时需要高温，焦炭与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量热，可供给炼铁使用；炼铁时还需一氧化碳作还原剂，二氧化碳与过量焦炭反应可以生成一氧化碳；
（2）高炉炼铁时原料的加入方法是：铁矿、焦炭、石灰石从炉顶投入，而高温的空气从炉底通入，这样原料和空气可以充分接触；
（3）高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳；
（4）煅烧石灰石需要高温，而高炉废气中含有大量高温的一氧化碳，所以可以用一氧化碳带出来的热能供给煅烧石灰石所需要的能量．
故答案为：（1）燃烧放热，维持炉温；
（2）使反应物充分接触；
（3）CaCO₃

高温
.
CaO+CO₂↑；
（4）降低成本（或变废为宝、减少环境污染、节约能源、合理利用资源等，其他合理答案均可）．

点评：
本题考点： 铁的冶炼；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 此题是对炼铁知识的考查，解决的关键是知道炼铁的原理、原料及过程，属基础性知识考查题．