Question

（16分）I．一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：

Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) △H＞0。1100℃時，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時間的關(guān)系如圖所示。

（1）8分鐘內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=___________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）1100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ （填數(shù)值）；該溫度下，若在8分鐘時CO2和CO各增加0.5mol/L，此時平衡 移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。

（3）1100℃時，2L的密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	3molFe、2molCO2	4molFeO、3molCO
CO的濃度(mol/L)	C1	C2
CO2的體積分?jǐn)?shù)	φ 1	φ 2
體系壓強（Pa）	P1	P2

下列說法正確的是___________（填序號）；

A．2C1 = 3C2 B．φ1 = φ2 C．P1＜P2

II．（4）已知：①Fe(OH)3(aq)Fe3+(aq)+3OH－(aq)；ΔH= a kJmol-1

②H2O(l) H+(aq)+OH－(aq)；ΔH=b kJmol－1

請寫出Fe3+發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。

（5）檸檬酸（用H3R表示）可用作酸洗劑，除去水垢中的氧化鐵。

溶液中H3R、H2R－、HR2－-、R3－的微粒數(shù)百分含量與pH的關(guān)系如圖所示。圖中a曲線所代表的微粒數(shù)的百分含量隨溶液pH的改變而變化的原因是 （結(jié)合必要的方程式解釋）。調(diào)節(jié)檸檬酸溶液的pH=4時，溶液中上述4種微粒含量最多的是 （填微粒符號）。

III．（6）高鐵酸鈉（Na2FeO4）廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域，工業(yè)常用電解法制備，其原理為

Fe+2OH－-+2H2OFeO42－-+3H2↑

請設(shè)計一個電解池并在答題卡的方框內(nèi)畫出該裝置的示意圖并作相應(yīng)標(biāo)注。

其陽極反應(yīng)式為：________________________________。

Answer 1

（1）v（CO）=0.0625molL-1min-1

（2）2 正

（3）B C

（4）Fe3+(aq) +3H2O(l) Fe(OH)3(aq) +3H+(aq) △H=(3b-a)kJ·mol-1

（5）隨溶液pH增大，平衡 H3RH2R- + H+ 向右移動，所以，H3R的百分含量減小 ；H2R-

（6）裝置如圖： Fe - 6e－+ 8OH－ = FeO42－+ 4 H2O

【解析】

試題分析：（1）；

（2）K==，該溫度下，在8分鐘時CO2和CO各增加0.5mol/L，此時平衡正向移動；

（3）由數(shù)據(jù)可知，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡，且為等效平衡，達(dá)到平衡時，物質(zhì)的濃度、轉(zhuǎn)化率不隨時間的變化而變化，故BC正確；

（4）①Fe(OH)3(aq)Fe3+(aq)+3OH－ (aq) ； ΔH= a kJmol-1

②H2O(l) H+(aq)+OH－(aq) ；ΔH= b kJmol－1

==(3b-a)kJ/mol

所以水解的熱化學(xué)方程式為 Fe3+(aq) +3H2O(l) Fe(OH)3(aq) +3H+(aq) △H=(3b-a)kJ·mol-1；

（5）溶液中H3R、H2R－、HR2－-、R3－的微粒數(shù)百分含量與pH的關(guān)系可由圖可得，圖中a曲線所代表的微粒數(shù)的百分含量隨溶液pH的改變而變化的原因隨溶液pH增大，平衡 H3RH2R- + H+ 向右移動，所以，H3R的百分含量減�。徽{(diào)節(jié)檸檬酸溶液的pH=4時，溶液顯酸性，使H3RH2R- + H+被抑制，平衡逆移，這時含量最多的微粒為H2R-；

（6）由題可知反應(yīng)原理為Fe+2OH－-+2H2OFeO42－-+3H2↑，那么陽極為鐵，故電極反應(yīng)為Fe - 6e－+ 8OH－ = FeO42－+ 4 H2O，電解池的裝置圖為

考點：反應(yīng)速率的計算，平衡常數(shù)的計算，平衡移動方向的判斷，熱化學(xué)方程式的書寫， 溶液中微粒種類的判斷

考點分析： 考點1：化學(xué)反應(yīng)與能量 考點2：化學(xué)反應(yīng)速率 考點3：化學(xué)平衡狀態(tài)及移動 考點4：電解池 試題屬性

• 題型：
• 難度：
• 考核：
• 年級：