Question

16．一定條件下鐵可以和CO₂發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如圖甲所示：

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$．
（2）一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，反應(yīng)過程中CO₂氣體和CO氣體的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示．8分鐘內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v（CO）=0.0625mol/（L•min）．
（3）下列措施中能使平衡時(shí)$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序號(hào)）．
A．升高溫度                   B．增大壓強(qiáng)
C．充入一定量CO               D．再加入一些鐵粉
（4）鐵的重要化合物高鐵酸鈉是一種新型飲用水消毒劑，具有氧化能力強(qiáng)、安全性好等優(yōu)點(diǎn)．
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe+2NaOH+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Na₂FeO₄+3H₂↑，則電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式是Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O．
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；
（2）由圖可知，8min內(nèi)CO濃度增大0.5mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（CO）；
（3）平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，只受溫度影響，由圖甲可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而增大；
（4）①電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失去電子，堿性條件下生成FeO₄^2-與水；
②堿性條件下NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，配平書寫離子方程式．

解答 解：（1）Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，
故答案為：$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$；
（2）由圖可知，8min內(nèi)CO濃度增大0.5mol/L，則v（CO）=$\frac{0.5mol/L}{8min}$=0.0625mol/（L．min），
故答案為：0.0625；
（3）平衡常數(shù)K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$，只受溫度影響，與濃度、壓強(qiáng)、催化劑均無關(guān)，由圖甲可知，平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，
故選：A；
（4）①電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失去電子，堿性條件下生成FeO₄^2-與水，陽極電極反應(yīng)式為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，
故答案為：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②堿性條件下NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)、電解池等，（3）中注意平衡常數(shù)只受溫度影響．