想必现在有很多小伙伴对于铁在工业、农业和国防科技中有重要应用，我国已是生产钢铁最多的国家。回答下列问题：$(1)$工业上以磁铁矿和焦炭为原料冶炼铁存在以下变化：①$Fe_{3}O_{4}(s)+4C\left(s\right)$═$3Fe\left(s\right)+4CO\left(g\right)\triangle H_{1}=+678kJ\cdot mol^{-1}$②$CO\left(g\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-283kJ\cdot mol^{-1}$③$C\left(s\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO\left(g\right)\triangle H_{3}=-110kJ\cdot mol^{-1}$④$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)\triangle H_{4}$则$\triangle H_{4}=\_\_\_\_\_\_kJ\cdot mol^{-1}$。$(2)$铁矿石中常含有硫，使高炉尾气中混有$SO_{2}$，除去高炉尾气中$SO_{2}$的物质是______。生产中发现，无论怎么改变原料配比与条件，在高炉尾气中始终有$CO$，原因是______。$(3)$在温度$aK$时，反应$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)$的浓度平衡常数$K_{c}=16(用浓度计算所得)$，则用分压（分压等于总压$\times $体积分数）代替浓度算得的平衡常数$K_{p}$______$K_{c}($填“大于”“小于”或“等于”）。平衡混合气体中$CO$的体积分数为______(保留两位有效数字）。$(4)aK$时，在体积为$2L$的密闭容器中，加入$Fe$、$Fe_{3}O_{4}$、$CO$、$CO_{2}$各$1.0mol$，气体的压强为$PkPa$。①此时，$v_{正}(CO_{2})$______$v_{逆}(CO)(填“大于”“小于”或“等于”)$，反应经过$5\min $后达到平衡，该时间范围内的平均反应速率$v(CO_{2})=\_\_\_\_\_\_mol\/\left(L\cdot \min \right)(保留两位有效数字)$。②已知：恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。平衡后温度从$aK$逐渐升高到$3aK$，请在如图中绘制出$CO$分压$(P_{CO}$的变化曲线)______。","title_text":"铁在工业、农业和国防科技中有重要应用，我国已是生产钢铁最多的国家。回答下列问题：$(1)$工业上以磁铁矿和焦炭为原料冶炼铁存在以下变化：①$Fe_{3}O_{4}(s)+4C\left(s\right)$═$3Fe\left(s\right)+4CO\left(g\right)\triangle H_{1}=+678kJ\cdot mol^{-1}$②$CO\left(g\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-283kJ\cdot mol^{-1}$③$C\left(s\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO\left(g\right)\triangle H_{3}=-110kJ\cdot mol^{-1}$④$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)\triangle H_{4}$则$\triangle H_{4}=\_\_\_\_\_\_kJ\cdot mol^{-1}$。$(2)$铁矿石中常含有硫，使高炉尾气中混有$SO_{2}$，除去高炉尾气中$SO_{2}$的物质是______。生产中发现，无论怎么改变原料配比与条件，在高炉尾气中始终有$CO$，原因是______。$(3)$在温度$aK$时，反应$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)$的浓度平衡常数$K_{c}=16(用浓度计算所得)$，则用分压（分压等于总压$\times $体积分数）代替浓度算得的平衡常数$K_{p}$______$K_{c}($填“大于”“小于”或“等于”）。平衡混合气体中$CO$的体积分数为______(保留两位有效数字）。$(4)aK$时，在体积为$2L$的密闭容器中，加入$Fe$、$Fe_{3}O_{4}$、$CO$、$CO_{2}$各$1.0mol$，气体的压强为$PkPa$。①此时，$v_{正}(CO_{2})$______$v_{逆}(CO)(填“大于”“小于”或“等于”)$，反应经过$5\min $后达到平衡，该时间范围内的平均反应速率$v(CO_{2})=\_\_\_\_\_\_mol\/\left(L\cdot \min \right)(保留两位有效数字)$。②已知：恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。平衡后温度从$aK$逐渐升高到$3aK$，请在如图中绘制出$CO$分压$(P_{CO}$的变化曲线)______。方面的知识都比较想要了解，那么今天小好小编就为大家收集了一些关于铁在工业、农业和国防科技中有重要应用，我国已是生产钢铁最多的国家。回答下列问题：$(1)$工业上以磁铁矿和焦炭为原料冶炼铁存在以下变化：①$Fe_{3}O_{4}(s)+4C\left(s\right)$═$3Fe\left(s\right)+4CO\left(g\right)\triangle H_{1}=+678kJ\cdot mol^{-1}$②$CO\left(g\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-283kJ\cdot mol^{-1}$③$C\left(s\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO\left(g\right)\triangle H_{3}=-110kJ\cdot mol^{-1}$④$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)\triangle H_{4}$则$\triangle H_{4}=\_\_\_\_\_\_kJ\cdot mol^{-1}$。$(2)$铁矿石中常含有硫，使高炉尾气中混有$SO_{2}$，除去高炉尾气中$SO_{2}$的物质是______。生产中发现，无论怎么改变原料配比与条件，在高炉尾气中始终有$CO$，原因是______。$(3)$在温度$aK$时，反应$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)$的浓度平衡常数$K_{c}=16(用浓度计算所得)$，则用分压（分压等于总压$\times $体积分数）代替浓度算得的平衡常数$K_{p}$______$K_{c}($填“大于”“小于”或“等于”）。平衡混合气体中$CO$的体积分数为______(保留两位有效数字）。$(4)aK$时，在体积为$2L$的密闭容器中，加入$Fe$、$Fe_{3}O_{4}$、$CO$、$CO_{2}$各$1.0mol$，气体的压强为$PkPa$。①此时，$v_{正}(CO_{2})$______$v_{逆}(CO)(填“大于”“小于”或“等于”)$，反应经过$5\min $后达到平衡，该时间范围内的平均反应速率$v(CO_{2})=\_\_\_\_\_\_mol\/\left(L\cdot \min \right)(保留两位有效数字)$。②已知：恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。平衡后温度从$aK$逐渐升高到$3aK$，请在如图中绘制出$CO$分压$(P_{CO}$的变化曲线)______。","title_text":"铁在工业、农业和国防科技中有重要应用，我国已是生产钢铁最多的国家。回答下列问题：$(1)$工业上以磁铁矿和焦炭为原料冶炼铁存在以下变化：①$Fe_{3}O_{4}(s)+4C\left(s\right)$═$3Fe\left(s\right)+4CO\left(g\right)\triangle H_{1}=+678kJ\cdot mol^{-1}$②$CO\left(g\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-283kJ\cdot mol^{-1}$③$C\left(s\right)+\frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO\left(g\right)\triangle H_{3}=-110kJ\cdot mol^{-1}$④$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)\triangle H_{4}$则$\triangle H_{4}=\_\_\_\_\_\_kJ\cdot mol^{-1}$。$(2)$铁矿石中常含有硫，使高炉尾气中混有$SO_{2}$，除去高炉尾气中$SO_{2}$的物质是______。生产中发现，无论怎么改变原料配比与条件，在高炉尾气中始终有$CO$，原因是______。$(3)$在温度$aK$时，反应$Fe_{3}O_{4}(s)+4CO\left(g\right)\rightleftharpoons 3Fe\left(s\right)+4CO_{2}(g)$的浓度平衡常数$K_{c}=16(用浓度计算所得)$，则用分压（分压等于总压$\times $体积分数）代替浓度算得的平衡常数$K_{p}$______$K_{c}($填“大于”“小于”或“等于”）。平衡混合气体中$CO$的体积分数为______(保留两位有效数字）。$(4)aK$时，在体积为$2L$的密闭容器中，加入$Fe$、$Fe_{3}O_{4}$、$CO$、$CO_{2}$各$1.0mol$，气体的压强为$PkPa$。①此时，$v_{正}(CO_{2})$______$v_{逆}(CO)(填“大于”“小于”或“等于”)$，反应经过$5\min $后达到平衡，该时间范围内的平均反应速率$v(CO_{2})=\_\_\_\_\_\_mol\/\left(L\cdot \min \right)(保留两位有效数字)$。②已知：恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。平衡后温度从$aK$逐渐升高到$3aK$，请在如图中绘制出$CO$分压$(P_{CO}$的变化曲线)______。方面的知识分享给大家，希望大家会喜欢哦。

1、（1）①$Fe_{3}O_{4}(s)+4Cleft(sright)$═$3Feleft(sright)+4COleft(gright)triangle H_{1}=+678kJcdot mol^{-1}$②$COleft(gright)+frac{1}{2}O_{2}(g)$═$CO_{2}(g)triangle H_{2}=-283kJcdot mol^{-1}$③$Cleft(sright)+frac{1}{2}O_{2}(g)$═$COleft(gright)triangle H_{3}=-110kJcdot mol^{-1}$根据盖斯定律：①$+$②$times 4-$③$times 4$得$Fe_{3}O_{4}(s)+4COleft(gright)rightleftharpoons 3Feleft(sright)+4CO_{2}(g)triangle H_{4}=+678kJcdot mol^{-1}+(-283kJcdot mol^{-1})times 4-(-110kJcdot mol^{-1})times 4=-14kJcdot mol^{-1}$，故答案为：$-14$；$(2)SO_{2}$为酸性氧化物，能与碱反应，除去高炉尾气中$SO_{2}$的物质是碱液（氢氧化钠溶液或氨水等）。

2、无论怎么改变原料配比与条件，在高炉尾气中始终有$CO$，原因是高温下冶炼铁的反应是可逆反应，反应有限度（或反应要达到平衡），$CO$不能完全转化，故答案为：碱液（氢氧化钠溶液或氨水等)；高温下冶炼铁的反应是可逆反应，反应有限度（或反应要达到平衡），$CO$不能完全转化；$(3)$该反应是气体分子数不变的反应，根据公式$K_{c}=frac{{c}^{4}(C{O}_{2})}{{c}^{4}(CO)}$，$K_{p}=frac{{p}^{4}(C{O}_{2})}{{p}^{4}(CO)}=frac{[frac{c(C{O}_{2})}{{c}_{总}}•P]^{4}}{[frac{c(CO)}{{c}_{总}}•p]^{4}}=frac{{c}^{4}(C{O}_{2})}{{c}^{4}(CO)}=K_{c}$；根据$K_{c}=16$，设$CO$物质的量浓度为$1$，$ Fe_{3}O_{4}(s)+4COleft(gright)rightleftharpoons 3Feleft(sright)+4CO_{2}(g)$起始$cleft(mol/Lright) 1 0$转化$cleft(mol/Lright) x x$平衡$cleft(mol/Lright) 1-x x$$K_{c}=frac{{c}^{4}(C{O}_{2})}{{c}^{4}(CO)}=frac{{x}^{4}}{(1-x)^{4}}=16$，解得$x=frac{2}{3}$，平衡混合气体中$CO$的体积分数为$frac{1-frac{2}{3}}{1}times 100%approx 33%$，故答案为：等于；$33%$；$(4)$此时的浓度商$Q_{c}=frac{{c}^{4}(C{O}_{2})}{{c}^{4}(CO)}=frac{{1}^{4}}{{1}^{4}}=1 lt 16$，说明反应向正反应方向移动，$v_{正}(CO_{2})$大于$v_{逆}(CO)$；$ Fe_{3}O_{4}(s)+4COleft(gright)rightleftharpoons 3Feleft(sright)+4CO_{2}(g)$起始$cleft(mol/Lright) 1 1$转化$cleft(mol/Lright) y y$平衡$cleft(mol/Lright) 1-y 1+y$$K_{c}=frac{{c}^{4}(C{O}_{2})}{{c}^{4}(CO)}=frac{(1+y)^{4}}{(1-y)^{4}}=16$，解得$y=frac{1}{3}mol$，反应经过$5min $后达到平衡，该时间范围内的平均反应速率$v(CO_{2})=frac{frac{1}{3}mol}{2L•5min}approx 0.033mol/left(Lcdot min right)$，故答案为：大于；$0.033$；②恒容条件下，相同分子数的气体，其压强与温度成正比。

3、平衡后温度从$aK$逐渐升高到$3aK$，$Fe_{3}O_{4}(s)+4COleft(gright)rightleftharpoons 3Feleft(sright)+4CO_{2}(g)triangle H_{4}=-14kJcdot mol^{-1}$，反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，$CO$的物质的量增大，$CO$的物质的量在（$frac{1}{3}$，$1)$区间，压强在（$frac{1}{3}p,3p)$区间，$CO$分压$(P_{CO}$的变化曲线）如图：，故答案为：。

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