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(shí)發(fā)生反應(yīng)：FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2(未配平)。當(dāng)產(chǎn)生448 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2時(shí)，消耗O2的物質(zhì)的量為____________。

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

(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四條曲線是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)的氣相組成對(duì)溫度作圖得到的；A、B、C、D四個(gè)區(qū)域分別是Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe穩(wěn)定存在的區(qū)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(yīng)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。

② 800 ℃時(shí)，混合氣體中CO2體積分?jǐn)?shù)為40%時(shí)，F(xiàn)e2O3用CO還原焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

③ 據(jù)圖分析，下列說法正確的是___________ (填字母)。

a. 溫度低于570℃時(shí)，F(xiàn)e2O3還原焙燒的產(chǎn)物中不含F(xiàn)eO

b. 溫度越高，F(xiàn)e2O3還原焙燒得到的固體物質(zhì)組成中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高

c. Fe2O3還原焙燒過程中及時(shí)除去CO2有利于提高Fe的產(chǎn)率

（3） FeS2是Li/FeS2電池(示意圖如圖)的正極活性物質(zhì)。

① FeSO4、Na2S2O3、S及H2O在200 ℃時(shí)以等物質(zhì)的量連續(xù)反應(yīng)24 h后得到FeS2。寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。

② Li/FeS2電池的負(fù)極是金屬Li，電解液是含鋰鹽的有機(jī)溶液。電池放電反應(yīng)為FeS2＋4Li===Fe＋4Li＋＋2S2－。該反應(yīng)可認(rèn)為分兩步進(jìn)行：第1步，F(xiàn)eS2＋2Li===2Li＋＋FeS22-，則第2步正極的電極反應(yīng)式為____________________。

Answer 1