鍊鐵高爐尾氣之謎,化學可逆反應的謎底開始被揭開

礦石鍊鐵是化學變化嗎

鍊鐵高爐尾氣之謎，化學可逆反應的謎底開始被揭開

高爐鍊鐵的主要反應是“三氧化二鐵加一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳”，其中一氧化碳產生的反應是“焦炭加氧氣生成二氧化碳”（放出熱量）後，“二氧化碳再與其他的焦炭生成一氧化碳”（吸收熱量）。

真實生產過程中，煉製1噸生鐵所需焦炭的實際用量，遠高於按照化學方程式計算所需的量，且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的一氧化碳氣體。開始，鍊鐵工程師們認為是一氧化碳與鐵礦石接觸不充分之故，於是設法增加高爐的高度。

然而，令人吃驚的是，高爐增高後，高爐尾氣中的一氧化碳的比例竟然沒有改變。這成了鍊鐵技術中的科學懸念。有關人士一直在探究其中的原因，直到19世紀下半葉，法國科學家勒夏特列經過深入的研究，才將這一謎底揭開。

原來，產生上述現象的原因是“二氧化碳與焦炭生成一氧化碳”是一個可逆的反應，並且自下而上發生在高爐中有焦炭的地方。後來的研究說明，在高爐中“三氧化二鐵和一氧化碳反應也不能全部轉化為鐵和二氧化碳”。

化工廠裡有很多化學反應過程與高爐中的反應相似，不能按化學方程式的計量關係完全反應，我們實驗中遇到的化學反應也有類似的情形。

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