Question

I．一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe+CO2?FeO（s）+CO（g）．已知该反应的平衡常数（K）与温度（T）的

I．一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe+CO2?FeO（s）+CO（g）．已知该反应的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图甲所示：（1）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示．5min内，CO的平均反应速率v（CO）=______（2）下列措施中能使平衡时c(CO)c(CO2)增大的是______（填序号）A．升高温度 B．增大压强C．充入一定量CO D．再加入一些铁粉Ⅱ．如图装置中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．取出Cu电极，洗涤干燥称量，电极增重0.64g．（3）电源的M端为______极，甲烧杯中铁电极的电极反应为______；（4）乙烧杯中电解反应的离子方程式为______；（5）甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共______mL．

Answer 1

（1）根据图乙可知，5分钟内一氧化碳的浓度变化为1.0mol/L，所以CO的平均反应速率v（CO）=

1.0mol/L

5min

=0.2mol/（L?min），
故答案为：0.2mol/（L．min）；
（2）A．该反应正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应进行，c（CO）增大c（CO₂）减小，所以 c（CO）/c（CO₂）的值增大，故A正确；
B．该反应反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，c（CO）/c（CO₂）的值不变，故B错误； 
C．充入一定量CO，温度不变，化学平衡常数不变，则c（CO）/c（CO₂）不变，故C错误；
D．铁粉为固体，浓度为定值，增加铁粉的用量，不影响平衡，c（CO）/c（CO₂）的值不变，故D错误；
故答案为：A；
（3）反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，说明在石墨电极上生成OH^-离子，电极反应为：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为正极，N端为负极，阳极反应为Fe-2e^-═Fe²⁺，
故答案为：正；Fe-2e^-═Fe²⁺；
（4）乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阳极，电极反应为4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O，Cu为阴极，电极反应为Cu²⁺+2e^-═Cu，电解的总反应为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，
故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
（5）取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，则生成Cu的物质的量为

0.64g

64g/mol

=0.01mol，转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，
根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积，
2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，
     2mol     22.4L
     0.02mol   V₁
得V₁=0.224L，
4OH^--4e^-═O₂↑+H₂O
   4mol  22.4L
   0.02mol   V₂
得V₂=0.114L，
甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下的体积为：0.224L+0.112L=0.336L=336ml，
故答案为：336．