Question

（1）在一定温度下，有下列反应发生：Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①该反应的平衡常数表达式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的平均反应速率是

 

．
③请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：
a．

 

；b．

 

．
（2）在配制FeCl₃溶液时，加入少许浓盐酸，其目的是：

 

；不断加热FeCl₃溶液，蒸干其水分并灼烧固体，最后得到的物质是

 

．
（3）已知：Fe₂O₃（s）+

3

2

C（s）=

3

2

CO₂（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
则2Fe（s）+

3

2

O₂（g）=Fe₂O₃（s）的△H是

 

．
（4）Fe（OH）₂在空气中短时间内可被氧化为Fe（OH）₃，发生的反应为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，下列说法中错误的是

 

（填字母）．
A．该反应是能自发进行的反应
B．该反应是熵增加的反应
C．该反应是化合反应
D．该反应是氧化还原反应．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,用盖斯定律进行有关反应热的计算,反应速率的定量表示方法,化学平衡状态的判断

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题

分析：（1）①依据化学方程式和平衡常数概念书写表达式；
②依据化学方程式计算反应的一氧化碳物质的量，结合反应速率概念计算得到V=

△c

△t

；
③反应达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变；
（2）依据氯化铁溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和盐酸，蒸发溶液得到水解产物氢氧化铁，灼烧得到氧化铁；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式；
（4）反应在常温下易于进行反应是自发进行的氧化还原反应，是反应前后气体体积减小的化合反应；

解答： 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），依据化学方程式，固体不写入表达式，平衡常数为K=

c3(CO2)

c3(CO)

；
故答案为：

c3(CO2)

c3(CO)

；
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，物质的量为0.2mol，反应过程中消耗一氧化碳物质的量为0.3mol，则10min内CO的平均反应速率=

0.3mol 2L

10min

=0.015mol/（L?min）；
故答案为：0.015mol/（L?min）；
③选择一氧化碳描述反应达到平衡状态的物理量可以利用物质反应速率和生成速率相同，浓度不变等分析；
a．CO（或CO₂）消耗速率等于CO（或CO₂）生成速率；
b．CO（或CO₂）浓度在一段时间内保持不变；
故答案为：CO（或CO₂）消耗速率等于CO（或CO₂）生成速率；CO（或CO₂）浓度在一段时间内保持不变；
（2）在配制FeCl₃溶液时，加入少许浓盐酸的目的是抑制铁离子水解，不断加热FeCl₃溶液，蒸干其水分并灼烧固体，FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，水解平衡状态中的氯化氢挥发，得到水解产物氢氧化铁，灼烧得到固体是氧化铁固体；
故答案为：防止FeCl₃水解；三氧化二铁或Fe₂O₃； 
（3）①Fe₂O₃（s）+

3

2

C（s）=

3

2

CO₂（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ/mol
②C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
依据盖斯定律计算②×

3

2

-①得到热化学方程式2Fe（s）+

3

2

O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-824.4kJ/mol；
故答案为：-824.4kJ/mol；
（4）发生的反应为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，
A．Fe（OH）₂在空气中短时间内可被氧化为Fe（OH）₃，该反应是能自发进行的反应，故A正确；
B．反应前后气体体积减小，该反应是熵减小的反应，故B错误；
C．该反应是化合反应，故C正确；
D．反应前后元素化合价发生变化，该反应是氧化还原反应，故D正确；
故答案为：B．

点评：本题考查了化学平衡常数、化学反应速率概念计算应用，平衡状态判断依据，热化学方程式书写，掌握基础是关键，题目难度中等．