Question

（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①该反应的平衡常数表达式为：K=

 

②该温度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g．则10min内CO的平均反应速率为

 

（2）合成氨反应反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡

 

移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂

 

反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）．
（3）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ/mol
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为

 

（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为

 

kJ．
（4）在25℃下，向浓度均为0.1mol?L^-1的MgCl₂和CuCl₂的混合溶液中逐滴加入氨水，先生成

 

沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为

 

．（已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=1.8×10^-11，K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20）

Answer 1

考点：化学平衡的计算,有关反应热的计算,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）①依据化学平衡常数的概念分析书写表达式，注意固体或醇液体不写入表达式；
②依据化学方程式结合生成铁的物质的量计算反应的一氧化碳物质的量，根据化学反应速率概念V（CO）=

△c

△t

计算；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，容器体积增大，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动；催化剂改变反应速率不改变化学平衡；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算所需反应的热化学方程式，得到反应焓变，结合元素化合价变化计算电子转移总数；
（4）根据溶度积常数确定先沉淀的物质，溶度积常数越小的物质越先沉淀，铜离子和氨水反应生成氢氧化铜和铵根离子．

解答： 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
平衡常数K=

c3(CO2)

c3(CO)

；
故答案为：

c3(CO2)

c3(CO)

；
②生成了单质铁的物质的量为：

11.2g

56g/mol

=0.2mol，则
         Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
                  0.3mol     0.2mol
所以CO的反应速率V=

△c

△t

=

0.3mol 2L

10min

=0.015mol/（L?min）；
故答案为：0.015 mol/（L?min）
（2）恒压条件下向平衡体系中通入氩气，体积增大，平衡向逆方向移动；加入催化剂，只改变反应的活化能，但反应热不变；
故答案为：向左，不改变；
（3）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，
n（CH₄）=0.2mol，整个过程中转移的电子总数为0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，放出热量=867KJ/mol×0.2mol=173.4KJ/mol；
故答案为：9.6×10²³或1.60N_A；173.4；
（4）溶度积常数越小的物质越先沉淀，氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镁的溶度积，所以氢氧化铜先沉淀，铜离子和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和铵根离子，离子方程式为Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺．
故答案为：Cu（OH）₂，Cu²⁺+2NH₃?H₂O?Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；

点评：本题考查了化学平衡、反应热、沉淀溶解平衡的分析计算应用，平衡移动原理的分析判断，掌握基础是关键，题目难度中等．