Question

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图所示，求8分钟内CO的平均反应速率v（CO）=______．
（2）下列措施中能使平衡时c（CO）/c（CO₂）增大的是______（填序号）．
A．升高温度     B．增大压强     C．充入一定量氮气     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，再通入一定量的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．
①FeSO₄溶液与稍过量的NH₄HCO₃溶液混合，可得含FeCO₃的浊液．若FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，固体表面会变为红褐色，写出由FeCO₃生成红褐色物质的反应的化学方程式：______．
②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______．
（5）已知：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol；2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol．写出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的热化学方程式______．

Answer 1

（1）8min内，CO的平均反应速率v（CO）=

0.6mol/L

8min

=0.075mol?L^-1?min^-1，故答案为：0.075mol?L^-1?min^-1；
（2）A．该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应进行，c（CO）增大c（CO₂）减小，所以 c（CO）/c（CO₂）的值增大，故A正确；
B．该反应反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，c（CO）/c（CO₂）的值不变，故B错误；  
C．恒温恒容，充入一定量氮气，c（CO）、c（CO₂）不变，平衡不移动，c（CO）/c（CO₂）的值不变，故C错误；
D．铁粉为固体，浓度为定值，增加铁粉的用量，不影响平衡，c（CO）/c（CO₂）的值不变，故D错误；
故答案为：A；
（3）保持容器体积不变时，再通入一定量的CO₂，可等效为开始一次性加入CO₂，压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不移动，CO₂转化率不变，
故答案为：不变；
（4）①FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，水解氧化生成氢氧化铁和二氧化碳，反应方程式为4FeCO₃+O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃+4CO₂，
故答案为：4FeCO₃+O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃+4CO₂；
②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，根据电荷守恒、电子转移守恒、原子守恒可知另一种常见化合物含有H元素，应为水，
离子方程式为2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O； 
（5）已知：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=-82.4 kJ/mol，
即CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol，
故答案为：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol．