题目内容
【题目】一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g) 
FeO(s)+CO(g)；△H>0
（1）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如右图所示，则8分钟内CO的平均反应速率v(CO)=______。
（2）写出该反应平衡常表达式：K=__________；下列措施中能使该反应的平衡常数K增大的是____（填序号）。
A．升高温度 B．增大压强 C．充入CO D．再加入一些铁粉
（3）反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入少量的CO2，则CO2的转化率将______ （填“增大”、“减小”、“不变”）。
（4）铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。
①高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂。高铁酸钠生产方法之一是：强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物，该反应的离子方程式为____________。
②高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述错误的是____（填序号）。
A．放电时每转移6mol电子，负极有2mol K2FeO4被还原
B．充电时阴极反应为：Zn(OH)2 +2e-=Zn+ 2OH-
C．放电时正极反应为：FeO42-+ 3e-+ 4H2O= Fe(OH)3+ 5OH-
D．充电时阳极附近溶液的碱性减弱
（5）已知：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H=-566 kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)；△H=-483.6 kJ/mol
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式：____________。
【答案】 0.075mol/(L·min) K=c(CO)/c(CO2) A 不变 2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O A CO (g) +H2O(g)=CO2 (g) +H2 (g) △H=-41.2kJ/mol
【解析】（1）如图，8min内，c(CO)=0.60mol/L，则CO的平均反应速率v(CO)=c(CO)÷t(CO)=0.60mol/L÷8min=0.075mol/(L·min)。
（2）在一定温度下，可逆反应都达到平衡，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数，再结合该反应化学方程式，平衡常表达式K=c(CO)/c(CO2)；化学平衡常数只受温度影响，由已知该反应为吸热反应，故升高温度平衡常数K增大，只有A选项符合题意。
（3）该反应为反应前后气体分子数不变的反应，反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入少量的CO2，达到的平衡与原平衡等效，则CO2的转化率不变。
（4）①强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物，根据原子守恒和得失电子守恒可知另一种常见化合物含有氢元素，应为水，根据电荷守恒，离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。②A项，高铁电池放电时，锌元素的化合价升高，铁元素化合价降低(由+6降为+3)，K2FeO4在正极上发生还原反应，每转移6mol电子，在正极上有2molK2FeO4被还原，故A错误；B项，充电时阴极Zn(OH)2发生得电子的还原反应，电解质溶液为碱性，电极反应为：Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-，故B正确；C项，放电时正极发生K2FeO4得电子的还原反应，电解质溶液为碱性，电极反应为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，故C正确；D项，充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O，消耗氢氧根离子，所以充电时阳极附近溶液的碱性减弱，故D正确。
（5）设已知中两个反应分别为：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol、②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol，根据盖斯定律①-②得：2CO(g)+2H2O(g)=2CO2(g)+2H2(g)△H=-82.4kJ/mol，所以CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol。
