Question

（1）已知可逆反应：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）；△H＞0，请回答下列问题．
①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为______（填序号）．
A．加入一定量M     B．降低反应温度     C．升高反应温度
D．缩小容器体积     E．加入催化剂       F．分离出一定量P
②在某温度下起始反应物的浓度分别为：c（M）=1mol?L^-1，c（N）=2.4mol?L^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为______；若保持温度不变，起始反应物的浓度改为：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=a mol?L^-1，达到平衡后，c（P）=2mol?L^-1，则a=______mol?L^-1．
（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．试根据下列3个热化学反应方程式：
①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ?mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ?mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO₂气体的热化学反应方程式：______．
（3）一定温度下，向Na₂CO₃溶液中加入BaCl₂和K₂SO₄，当两种沉淀共存时，c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=______．
[已知K_sp（Ba SO₄）=1.3×10^-10，K_sp（BaCO₃）=2.6×10^-9]．

Answer 1

【答案】分析：（1）①增大M的转化率应使平衡向正反应方向移动；
②根据方程式，结合转化率定义计算N的转化率；利用平衡常数计算a的值；
（2）根据盖斯定律书写热化学方程式；
（3）当碳酸钡、硫酸钡两种沉淀共存时，溶液中钡离子浓度为定值，根据溶度积计算．
解答：解：（1）①A、加入一定量M，虽然平衡向正反应方向移动，但加入的多，转化的少，M的转化率减小，故A错误；      
B、该反应的正反应为吸热反应，温度降低，平衡向逆反应方向移动，M的转化率减小，故B错误；
C、该反应的正反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大，故C正确；
D、缩小容器体积，压强增大，平衡不移动，转化率不变，故D错误；
E、加入某物质作催化剂，平衡不移动，转化率不变，故E错误；
F、分离出一定量P，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大，故F正确，
故答案为：CF；
②达到平衡后，M的转化率为60%，则M的转化的物质的量浓度为1mol/L×60%=0.6mol/L，根据反应的方程式可知N的浓度变化量为0.6mol/L，
所以N的转化率为：×100%=25%，
平衡时P、Q的物质的量浓度为0.6mol/L，M的浓度为0.4mol/L，N的浓度为1.8mol/L，
所以该温度下的平衡常数为k==0.5，
反应物的起始浓度分别为：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=amol?L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol?L^-1，则生成的Q为2mol?L^-1，
平衡时c（M）=2mol?L^-1，c（N）=（a-2）mol?L^-1；
温度不变，则平衡常数不变，则=0.5，解得a=6，
故答案为：25%；6；
（2）已知：①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ?mol^-1，
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ?mol^-1，
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1，
根据盖斯定律，①×3-②-③×2得
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
（3）K_sp（Ba SO₄）=c（Ba²⁺）（SO₄^2-）=1.3×10^-10；K_sp（BaCO₃）=c（Ba²⁺）c（CO₃^2-）=2.6×10^-9，
所以c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=K_sp（BaCO₃）：K_sp（Ba SO₄）=2.6×10^-9：1.3×10^-10=20：1，
故答案为：20：1．
点评：本题考查化学平衡的有关计算，反应热计算等，题目难度中等，注意掌握平衡常数的计算和应用与盖斯定律．