Question

已知；①Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol^－1，平衡常數(shù)為K；
②Fe₂O₃(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO₂(g)　ΔH＝b kJ·mol^－1。
測得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2．40

（1）反應(yīng)①為__________(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
（2）若500 ℃時進(jìn)行反應(yīng)①，CO₂的起始濃度為2 mol·L^－1，CO的平衡濃度為      。
（3）下列關(guān)于反應(yīng)①的說法正確的是           。
A．達(dá)到平衡后保持其他條件不變，升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動
B． 在500 ℃下反應(yīng)，當(dāng)c(CO₂)=c(CO)時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．恒溫恒容下，當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不再變化時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D．加壓、升溫和使用催化劑均可增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
（4）由已知反應(yīng)，寫出Fe₂O₃(s)被CO(g)還原成FeO(s)的熱化學(xué)方程式              。
（5）室溫時在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為2．7時，F(xiàn)e^3＋開始沉淀；當(dāng)溶液pH為4時，c(Fe^3＋)＝__________mol·L^－1(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4．0×10^－36)。
（6）新型鋅空電池與鋰電池相比，具有能量密度高、安全性好且成本低。該電池的總反應(yīng)為2Zn+O₂===2ZnO，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______。
若以該電池為電源，用惰性電極電解硫酸銅溶液，為保證陰極有6．4g銅析出，理論上至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下　　　   L空氣(空氣中含氧氣按20%計算)進(jìn)入該電池。

Answer 1

（1）吸熱  （2）1.00 mol·L^-1   （3）B C（對一個計1分）
（4） Fe₂O₃(s)＋CO(g)== 2FeO(s)＋CO₂(g)　ΔH＝(2a+b) kJ·mol^-1
（5）4．0×10^-8
（6）Zn - 2e^-＋2OH^-－== ZnO＋H₂O  5.60

解析試題分析：（1）反應(yīng)①平衡常數(shù)為K隨溫度的升高而增大，說明是吸熱反應(yīng)；
（2） 500℃時進(jìn)行反應(yīng)①的K=1，平衡時c(CO)=c(CO₂)；CO₂的起始濃度為2 mol·L^－1，CO的平衡濃度為1 mol·L^－1。
（3）反應(yīng)Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＜0，
A．達(dá)到平衡后保持其他條件不變，升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率也增大，不會減小，故不正確；
B． 在500 ℃下反應(yīng)K=1，故當(dāng)c(CO₂)=c(CO)時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．恒溫恒容下，氣體的物質(zhì)的量不變，但CO生成CO₂，質(zhì)量增重，正向移動，當(dāng)容器內(nèi)氣體密度不再變化時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；
D．加壓和使用催化劑不會使平衡移動，故反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，不正確。
（4）根據(jù)蓋斯定律來寫。
（5）pH=4時，c(OH^-)＝10^-10mol·L^－1，c(Fe^3＋)＝   =4．0×10^-6mol·L^－1
（6）電池的負(fù)極是活潑金屬Zn，注意堿性環(huán)境得出負(fù)極反應(yīng)式：Zn-2e^-＋2OH^－==ZnO＋H₂O，
根據(jù)電子得失2Cu——O₂，6．4g銅需要0.05molO₂，0.25mol(0.25 mol×22．4L/mol =5.60L)空氣。
考點(diǎn)：化學(xué)平衡與原電池、電解池的應(yīng)用。