题目内容

已知;①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常数为K;
②Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
测得在不同温度下,K值如下:

温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)反应①为__________(选填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为      
(3)下列关于反应①的说法正确的是           
A.达到平衡后保持其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B. 在500 ℃下反应,当c(CO2)=c(CO)时,反应达到平衡状态
C.恒温恒容下,当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
D.加压、升温和使用催化剂均可增大反应物的转化率
(4)由已知反应,写出Fe2O3(s)被CO(g)还原成FeO(s)的热化学方程式              
(5)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3)=__________mol·L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-36)。
(6)新型锌空电池与锂电池相比,具有能量密度高、安全性好且成本低。该电池的总反应为2Zn+O2===2ZnO,电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为_______。
若以该电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液,为保证阴极有6.4g铜析出,理论上至少需要标准状况下      L空气(空气中含氧气按20%计算)进入该电池。

(1)吸热  (2)1.00 mol·L-1   (3)B C(对一个计1分)
(4) Fe2O3(s)+CO(g)== 2FeO(s)+CO2(g) ΔH=(2a+b) kJ·mol-1
(5)4.0×10-8
(6)Zn - 2e-+2OH-== ZnO+H2O  5.60

解析试题分析:(1)反应①平衡常数为K随温度的升高而增大,说明是吸热反应;
(2) 500℃时进行反应①的K=1,平衡时c(CO)=c(CO2);CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为1 mol·L-1
(3)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH<0,
A.达到平衡后保持其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,不会减小,故不正确;
B. 在500 ℃下反应K=1,故当c(CO2)=c(CO)时,反应达到平衡状态
C.恒温恒容下,气体的物质的量不变,但CO生成CO2,质量增重,正向移动,当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡状态,正确;
D.加压和使用催化剂不会使平衡移动,故反应物的转化率不变,不正确。
(4)根据盖斯定律来写。
(5)pH=4时,c(OH-)=10-10mol·L-1,c(Fe3)=   =4.0×10-6mol·L-1
(6)电池的负极是活泼金属Zn,注意碱性环境得出负极反应式:Zn-2e-+2OH==ZnO+H2O,
根据电子得失2Cu——O2,6.4g铜需要0.05molO2,0.25mol(0.25 mol×22.4L/mol =5.60L)空气。
考点:化学平衡与原电池、电解池的应用。

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