鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有着各自的*質。（1）在一定温度下，氧化鐵可以與一氧化碳發生反應：F...

問題詳情：

鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有着各自的*質。

（1）在一定温度下，氧化鐵可以與一氧化碳發生反應：Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)。已知該反應在不同温度下的平衡常數如下表：

請回答下列問題：

①該反應的平衡常數表達式K＝__________，ΔH_______0(填“>”、“<”或“＝”)。

②欲提高反應中CO的平衡轉化率，可採取的措施是_____________________。

A．減少Fe的量                    B．加入合適的催化劑

C．增大容器的體積                 D．降低反應的温度

③在一個容積為1 L的密閉容器中，1000 ℃時加入Fe2O3、CO各2 mol，反應經過10 min後達到平衡。求該時間範圍內反應的平均反應速率v(CO)＝______________，Fe2O3的平衡轉化率為________。

（2）飽和Mg(OH)2溶液中滴加FeCl3溶液,產生紅褐*沉澱, 反應的離子方程式是________________________________________。

（3）已知：2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H＝−824 kJ·mol－1、2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H＝−1675.7 kJ·mol－1。則鋁與Fe2O3發生反應生成Al2O3和Fe的熱化學方程式為 ：___________________________。

【回答】

【*】    (1). c3(CO2)/c3(CO)    (2). <    (3). D    (4). 0.04mol/(L·min)     (5). 26.7%    (6). 3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+    (7).  2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)    △H=-851.7kJ·mol－1

【解析】（1）.① .由反應方程式可知，氧化鐵和鐵均為固體，不計入平衡常數表達式，則該反應的平衡常數表達式為：K＝c3(CO2)/c3(CO)；由表中數據可知，升高温度平衡常數減小，則升高温度平衡逆向移動，因升高温度平衡向吸熱方向移動，所以該反應為放熱反應，△H＜0，故*為：c3(CO2)/c3(CO)； <；

② . A．Fe是固體，所以減少Fe的量，平衡不移動，CO的平衡轉化率不變，故A錯誤；B．加入催化劑，不能使平衡發生移動，CO的平衡轉化率不變，故B錯誤；C．該反應為反應前後氣體體積不變的可逆反應，則增大容器的體積減小壓強，平衡不移動，CO的平衡轉化率不變，故C錯誤；D．該反應是放熱反應，降低反應的温度，平衡正向移動，CO的平衡轉化率增大，故D正確；*選D。

③ .根據三段式法，Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)

起始濃度（mol/L）          2                    0

轉化濃度（mol/L）          x                    x

平衡濃度（mol/L）        2－x                   x

則1000 ℃ 時K= c3(CO2)/c3(CO)= x3/(2－x)3=64，解得x=1.6mol/L，則v(CO)＝0.4mol/L÷10min=0.04mol/(L·min)；根據反應方程式可知，當CO消耗1.6mol時，Fe2O3的平衡轉化率為：×100%=26.7%，故*為：0.04mol/(L·min)；26.7%；

（2）飽和Mg(OH)2溶液中滴加FeCl3溶液，產生紅褐*沉澱，説明反應生成了Fe(OH)3沉澱，則該反應的化學方程式為：3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+，故*為：3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+；

（3）已知：①.2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H＝−824 kJ·mol－1、②.2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H＝−1675.7 kJ·mol－1，根據蓋斯定律可知，②－①得：2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)  △H=-851.7kJ·mol－1，故*為：2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)  △H=-851.7kJ·mol－1。

知識點：化學平衡單元測試

題型：綜合題