Question

【题目】铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4。其反应的离子方程式：Fe(OH)3+ClO－+OH－→FeO42－+H2O+Cl－（未配平）。配平上述离子方程式，用单线桥法标出电子转移方向和数目。___

___Fe(OH)3+___ClO－+___OH－→___FeO42－+___H2O+___Cl－

该反应中，还原剂是___，被还原的元素是___。

（2）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)+Q。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如表。

温度/℃	1000	1150	1300
平衡常数	64.0	50.7	42.9

该反应的平衡常数表达式为___，Q__0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）在容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡，该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=___，CO的平衡转化率为____。

（4）欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施是___。

A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量

C．移出部分CO2 D．提高反应温度

E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂

（5）现在恒压密闭容器中通入1molH2和1molCO2发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+41kJ。当反应达到平衡后，在其他条件不变时，再通入1molH2和1molCO2的混合气体，请在图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。___

Answer 1

【答案】 Fe（OH）3 氯元素 ＜ 0.006molL-1min-10.006molL-1min-1 60% CD

【解析】

（1）根据电子守恒和元素守恒配平氧化还原方程式，得电子化合价降低做氧化剂，失电子化合价升高做还原剂；

（2）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，纯固体不能代入K的表达式中；图表数据分析，随温度升高平衡常数减小；

（3）依据化学平衡三段式列式计算，令平衡时CO的物质的量变化为nmol，利用三段式表示出平衡时CO、CO2的物质的量，利用物质的量代替浓度代入平衡常数计算n的值，进而计算CO的浓度变化量，进而求转化率。

（4）提高CO的平衡转化率，应使平衡向正反应移动，但不能增大CO的用量，结合选项根据平衡移动原理分析；

（5）该反应是气体体积不变的反应，压强不影响平衡；但是恒压条件下加入再通入1mol H2和1mol CO2的混合气体后，容器的容积变大，生成物浓度增大，而反应物浓度减小，反应速率会发生变化，据此分析。

（1）铁元素化合价+3价变化为+6价，氯元素化合价+1价变化-1价，电子转移总数6e-，反应的离子方程式为：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，，反应中还原剂Fe（OH）3，氧化剂为ClO-，被还原的元素是氯元素，故答案为：；Fe（OH）3；氯元素；

（2）I、中 K= ，由表格数据可知，温度越高，K越小，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故Q>0，

故答案为：；>；

（3）在一个容积为10L的密闭容器中，1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，浓度商Q＜K=64，反应正向进行，反应经过10min后达到平衡，令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：

所以有，解得n=0.6mol，所以v(CO2)=，CO的平衡转化率为，故答案为：0.006molL-1min-1；60%；

（4）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误；

B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误；

C．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确；

D．该反应正反应是放热反应，降低反应温度，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故D正确；

E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误；

F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误；

故选CD。

（5）由于该反应是气体体积相等的反应，压强不影响平衡，且恒压，所以最终得到平衡时的各组分含量、浓度与原平衡完全相同，所以达到平衡时的反应速率与原平衡时的速率相等；若再通入1mol H2和1mol CO2的混合气体后，由于恒压条件下，容器的容积增大，生成物浓度增大，反应物浓度减小，所以逆反应速率增大，正反应速率减小，之后逆反应速率逐渐减小，正反应速率增大，最终得到与原平衡相等的速率，据此画出的正（v正）、逆（v逆）反应速率随时间t变化的示意图为：

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