Question

一定條件下鐵可以和CO₂發生反應：
Fe（s）+CO₂（g）

FeO（s）+CO（g）；△H＞0
（1）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，反應過程中CO₂氣體和CO氣體的濃度與時間的關系如圖所示，求8分鐘內CO的平均反應速率v（CO）=______．
（2）下列措施中能使平衡時c（CO）/c（CO₂）增大的是______（填序號）．
A．升高溫度     B．增大壓強     C．充入一定量氮氣     D．再加入一些鐵粉
（3）反應達到平衡后，若保持容器體積不變時，再通入一定量的CO₂，則CO₂的轉化率將______（填“增大”、“減小”、“不變”）
（4）鐵的重要化合物在生產生活中應用十分廣泛．
①FeSO₄溶液與稍過量的NH₄HCO₃溶液混合，可得含FeCO₃的濁液．若FeCO₃濁液長時間暴露在空氣中，固體表面會變為紅褐色，寫出由FeCO₃生成紅褐色物質的反應的化學方程式：______．
②高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種新型飲用水消毒劑．高鐵酸鈉生產方法之一是：強堿性溶液中用NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和另一種常見化合物，該反應的離子方程式為______．
（5）已知：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol；2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol．寫出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的熱化學方程式______．

Answer 1

（1）8min內，CO的平均反應速率v（CO）=

0.6mol/L

8min

=0.075mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.075mol?L^-1?min^-1；
（2）A．該反應正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應進行，c（CO）增大c（CO₂）減小，所以 c（CO）/c（CO₂）的值增大，故A正確；
B．該反應反應前后氣體的體積不變，增大壓強平衡不移動，c（CO）/c（CO₂）的值不變，故B錯誤；  
C．恒溫恒容，充入一定量氮氣，c（CO）、c（CO₂）不變，平衡不移動，c（CO）/c（CO₂）的值不變，故C錯誤；
D．鐵粉為固體，濃度為定值，增加鐵粉的用量，不影響平衡，c（CO）/c（CO₂）的值不變，故D錯誤；
故答案為：A；
（3）保持容器體積不變時，再通入一定量的CO₂，可等效為開始一次性加入CO₂，壓強增大，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，CO₂轉化率不變，
故答案為：不變；
（4）①FeCO₃濁液長時間暴露在空氣中，水解氧化生成氫氧化鐵和二氧化碳，反應方程式為4FeCO₃+O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃+4CO₂，
故答案為：4FeCO₃+O₂+6H₂O═4Fe（OH）₃+4CO₂；
②強堿性溶液中用NaClO氧化Fe（OH）₃生成高鐵酸鈉、氯化鈉和另一種常見化合物，根據電荷守恒、電子轉移守恒、原子守恒可知另一種常見化合物含有H元素，應為水，
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； 
（5）已知：①2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol．
根據蓋斯定律①-②得2CO（g）+2H₂O（g）═2CO₂（g）+2H₂（g）△H=-82.4 kJ/mol，
即CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol．