在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系．（1）为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生

Question

在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系．

（1）为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，化学反应方程式为___，其中氧化剂是___．
（2）氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N₂（g）+3H₂（g）

高温高压

催化剂

2NH₃（g）．
①合成氨的反应中的能量变化如图所示．该反应是___反应（填“吸热”或“放热”），其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量___（填“大于”或“小于”）生成物化学键形成放出的总能量．
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___（填序号）．
A．容器中混合气体的密度不随时间变化         B．断裂3mol H-H键的同时形成6mol N-H键
C． N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2      D．容器中的压强不随时间变化
（3）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O

放电

充电

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH
则高铁电池的负极材料是___，放电时，正极发生___（填“氧化”或“还原”）反应．

Answer 1

（1）C与水反应生成CO和氢气，反应为C（s）+H₂O（g）(高温.)/()CO （g）+H₂（g），水中H元素的化合价降低，则氧化剂为H₂O，
故答案为：C（s）+H₂O（g）(高温.)/()CO （g）+H₂（g）；H₂O；
（2）①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，△H=断裂化学键吸收能量-生成化学键释放能量<0，可知断裂化学键吸收能量小于生成化学键释放能量，
故答案为：放热；小于；
②A．体积不变，质量守恒，则密度始终不变，所以不能判断平衡状态，故A错误；
B．断裂3mol H-H键，表示正速率，形成6mol N-H键表示正速率，都是正速率不能判断平衡状态，故B错误；
C． N₂、H₂、NH₃的物质的量之比为1：3：2，取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故C错误；
D．该反应为反应前后气体物质的量不等的反应，则容器中的压强不随时间变化，可知反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：D；
（3）原电池负极上失电子化合价升高而发生氧化反应，所以Zn为负极；放电时，正极上K₂FeO₄得电子发生还原反应；
故答案为：Zn；还原．