Question

6．在含有1mol/LAgNO₃、1mol/LFe（NO₃）₂和1mol/LFe（NO₃）₃，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．

Answer 1

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．