Question

11．（1）请完成该反应的离子方程式：
5C+4 MnO₄^-+12 H⁺-5 CO₂↑+4 Mn²⁺+6H₂O
（2）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中．进行反应CO（g ）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）得到如下两组数据：

实验编号	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
		CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①实验1从开始到达到化学平衡时，以v（CO₂）表示的反应速率为0.13mol/（L•min）．（精确到0.01）
②该反应为放（填“吸”或“放”）热反应，实验2中达平衡时 CO的转化率为20%．
（3）在容积可变的密闭容器中发生反应：mA（g）+nB（g）?pC（g），在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表

压强p/Pa	2×105	5×105	1×106
c（A）/mol•L-1	0.08	0.20	0.44

①当压强从2×10⁵ Pa增加到5×10⁵Pa时，平衡不移动（填：向左，向右，不）
②当压强从5×10⁵ Pa增加到1×10⁶Pa时，该反应平衡常数表达式为K=$\frac{[C]^{p}}{[A]{\;}^{m}}$．（4）在25℃下，向浓度为0.1mol•L^-1的FeCl₃溶液中逐滴加入氨水，调节溶液pH为 5时，溶液中c（Fe³⁺）为4×10^-11mol/L．（已知25℃时   Ksp[Fe（OH）₃]=4×10^-38）

Answer 1

分析 （1）从反应物生成物所含元素的化合价变化可知该反应为氧化还原反应，经分析得知反应中C失去4个电子，由0→+4价，Mn得到5个电子，由+7→+2，依据氧化还原反应中得失电子守恒及原子个数守恒写成反应方程式；
（2）①计算化学反应达到化学平衡时物质的浓度，某种反应物的反应速率的计算公式为v=$\frac{△c}{△t}$；
②首先观察化学反应方程式，反应物和生成物系数相同，且反应物之间配比相同，所以该反应为等效平衡，计算两种条件下CO的转化率，在与温度比较后进行判断，可以得知该反应为放热反应；转化率=转化量/初始量，通过表格中给出的相关数据可以算出；
（3）①由图可知状态Ⅱ的压强大于状态Ⅰ压强的2倍，所以平衡逆向移动；
②根据表中数据分析可知1×10⁶ Pa时物质B不在是气体，根据平衡常数的含义和方程式书写；
（4）依据水的离子积常数、溶度积常数表达式计算解答．

解答 解：（1）从反应物生成物所含元素的化合价变化可知该反应为氧化还原反应，经分析得知反应中C失去4个电子，由0→+4价，Mn得到5个电子，由+7→+2，依据氧化还原反应中得失电子守恒及原子个数守恒，该反应的化学方程式为：5C+4MnO₄^-+12H⁺═5CO₂↑+4Mn²⁺+6H₂O；
故答案为：5，4，12，5，4，6；
（2）①已知平衡时c（H₂）=1.6mol，所以c（CO₂）=1.6mol，v（CO₂）=$\frac{\frac{1.6mol}{2L}}{6min}$=0.13mol/（L•min），
故答案为：0.13mol/（L•min）；
 ②实验1中CO的转化率为$\frac{1.6mol}{4mol}$×100%=40%，实验2中CO的转化率为$\frac{0.4mol}{4mol}$×100%=20%，则实验1的转化率大于实验2，则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，正反应放热；
故答案为：放；   20%；
（3）①由表格数据可知当压强从2×10⁵Pa增大为5×10⁵Pa时，压强增大2.5倍，体积变为$\frac{1}{2.5}$倍，浓度由0.08增大为0.20mol•L^-1，也增大2.5倍，所以增大压强平衡不移动，
故答案为：不；
②由表格数据可知当压强从5×10⁵Pa增大为1×10⁶Pa时，压强增大2倍，体积变为$\frac{1}{2}$倍，浓度应该由0.20增大为0.40mol•L^-1，但是实际上A的浓度为0.44，说明平衡逆移，则反应前气体的物质的量小于反应后气体的物质的量，则反应物B不在是气态，所以此反应的平衡常数表达式为K=$\frac{[C]^{p}}{[A]^{m}}$，
故答案为：$\frac{[C]^{p}}{[A]^{m}}$；
（4）pH为 5时溶液中C（OH^-）=10^-9mol/L，Ksp[Fe（OH）₃]=[Fe³⁺][OH^-]，Fe³⁺=$\frac{Ksp}{[O{H}^{-}]^{3}}$=$\frac{4×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-27}}$=4×10^-11；
故答案为：4×10^-11．

点评 本题考查了氧化还原方程式的配平、化学反应速率、化学平衡移动的影响素、平衡常数表达式的书写、溶度积规则，题目综合性强，难度较大，注意对相关知识的积累．