Question

已知；①Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJ·mol^－1，平衡常数为K；
②Fe₂O₃(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO₂(g)　ΔH＝b kJ·mol^－1。
测得在不同温度下，K值如下：

温度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2．40

（1）反应①为__________(选填“吸热”或“放热”)反应。
（2）若500 ℃时进行反应①，CO₂的起始浓度为2 mol·L^－1，CO的平衡浓度为      。
（3）下列关于反应①的说法正确的是           。
A．达到平衡后保持其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B． 在500 ℃下反应，当c(CO₂)=c(CO)时，反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡状态
D．加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
（4）由已知反应，写出Fe₂O₃(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式              。
（5）室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2．7时，Fe^3＋开始沉淀；当溶液pH为4时，c(Fe^3＋)＝__________mol·L^－1(已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝4．0×10^－36)。
（6）新型锌空电池与锂电池相比，具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O₂===2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，为保证阴极有6．4g铜析出，理论上至少需要标准状况下　　　   L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。

Answer 1

（1）吸热  （2）1.00 mol·L^-1   （3）B C（对一个计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

解析试题分析：（1）反应①平衡常数为K随温度的升高而增大，说明是吸热反应；
（2） 500℃时进行反应①的K=1，平衡时c(CO)=c(CO₂)；CO₂的起始浓度为2 mol·L^－1，CO的平衡浓度为1 mol·L^－1。
（3）反应Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＜0，
A．达到平衡后保持其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，不会减小，故不正确；
B． 在500 ℃下反应K=1，故当c(CO₂)=c(CO)时，反应达到平衡状态
C．恒温恒容下，气体的物质的量不变，但CO生成CO₂，质量增重，正向移动，当容器内气体密度不再变化时，反应达到平衡状态，正确；
D．加压和使用催化剂不会使平衡移动，故反应物的转化率不变，不正确。
（4）根据盖斯定律来写。
（5）pH=4时，c(OH^-)＝10^-10mol·L^－1，c(Fe^3＋)＝   =4．0×10^-6mol·L^－1
（6）电池的负极是活泼金属Zn，注意碱性环境得出负极反应式：Zn-2e^-＋2OH^－==ZnO＋H₂O，
根据电子得失2Cu——O₂，6．4g铜需要0.05molO₂，0.25mol(0.25 mol×22．4L/mol =5.60L)空气。
考点：化学平衡与原电池、电解池的应用。