题目内容

6.在含有1mol/LAgNO3、1mol/LFe(NO32和1mol/LFe(NO33,发生如下反应:Fe2++Ag+?Fe3++Ag(s)的平衡常数K=3.
求:(1)反应向哪个方向进行;
(2)求平衡时Fe2+、Ag+、Fe3+的浓度各为多少?
(3)Ag+的转化率.

分析 (1)根据K=$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(F{e}^{2+})×c(A{g}^{+})}$可知,浓度商Qc=$\frac{1}{1×1}$=1<K=3,故平衡向正反应方向进行;
(2)设平衡时Ag+的浓度变化量为x,利用三段式表示出平衡时各离子的浓度,再根据平衡常数列方程计算解答;
(3)Ag+的转化率=(Ag+的浓度变化量÷Ag+的起始浓度)×100%.

解答 解:(1)根据K=$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(F{e}^{2+})×c(A{g}^{+})}$可知,浓度商Qc=$\frac{1}{1×1}$=1<K=3,故平衡向正反应方向进行,
答:反应向正反应进行;
(2)设平衡时Ag+的浓度变化量为xmol/L,则:
            Fe2++Ag+?Fe3++Ag(s)
开始(mol/L):1    1    1
转化(mol/L):x    x    x
平衡(mol/L):1-x  1-x  1+x
所以$\frac{1+x}{(1-x)(1-x)}$=3,解得x=$\frac{1}{3}$,或x=2(舍去)
平衡时c(Fe2+)=(1-$\frac{1}{3}$)mol/L=$\frac{2}{3}$mol/L
c(Ag+)=(1-$\frac{1}{3}$)mol/L=$\frac{2}{3}$mol/L
c(Fe3+)=(1+$\frac{1}{3}$)mol/L=$\frac{4}{3}$mol/L
答:平衡时c(Fe2+)=$\frac{2}{3}$mol/L,c(Ag+)=$\frac{2}{3}$mol/L,c(Fe3+)=$\frac{4}{3}$mol/L;
(3)Ag+的转化率=($\frac{1}{3}$mol/L÷1mol/L)×100%=33.3%,
答:Ag+的转化率为33.3%.

点评 本题考查化学平衡有关计算,涉及平衡常数的应用,难度不大,侧重对基础知识的巩固.

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