Question

铁及其化合物均为重要化合物．回答下列问题（1）工业炼铁的主要原理为：Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3C

铁及其化合物均为重要化合物．回答下列问题（1）工业炼铁的主要原理为：Fe2O3（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO2（g）在T℃、2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡．Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/m011.01.51.01.0①若平衡后，再通入一定量的N2，则CO的转化率将______（填“增大”、“减小”、“不变”）②若甲容器中CO的平衡转化率为60%，则T℃时，该反应的平衡常数K=______．③下列说法正确的是______（填编号）．A．若容器压强恒定，反应达到平衡状态 B．若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态C．甲、乙容器中CO的平衡转化率相等 D．增加Fe2O3就能提高CO的转化率（2）爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO2+2H2O放电充电Fe（OH）2+Ni（OH）2；高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型净水剂．用如图装置可以制取少量高铁酸钾．①此装置中爱迪生蓄电池的负极是______（填“a”或“b”），写出阳极的电极反应式______．②当生成19.8g的Ka2FeO4时，隔膜两侧电解液的质量变化差（△m右一△m左）为______g．

Answer 1

（1）①在T℃时，恒容密闭容器，再通入一定量的N₂，虽然压强增大了，但反应物和生成物的浓度都没有变化，所以平衡不移动，所以CO的转化率将不变，
故答案：不变；
②若甲容器中CO的平衡转化率为60%，则T℃时，
            Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
起始量（mol） 1         1         1         1
变化量（mol）           0.6                0.6
平衡量（mol）           0.4                1.6
K=

c 3(CO2)

c 3(CO)

=

(1.6mol/2L) 3

(0.4mol/2L)3

=64，
故答案为：64；
③A．反应前后气体物质的量不变，说明压强也一直不变，若容器压强恒定，不能标志反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，故B正确；
C．乙容器中一氧化碳增加，平衡虽然向正方向移动，但由于只增加一氧化碳的量，所以一氧化碳的转化率仍然变低，故甲容器中CO的平衡转化率不等于乙的转化率，故C错误；
D．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe₂O₃不能提高CO的转化率，故D错误；
故答案为：B；
（2）①放电时，铁作负极，碳棒作正极，所以放电时a是负极，b是正极；阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水，离子方程式为：Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
故答案为：a；Fe-6e^-+8OH^-=FeO₄^2-+4H₂O；
②当生成19.8g的K₂FeO₄即0.1mol时，再根据阳极电极反应式可知转移电子为0.6mol，阴极（阴极反应为H₂O得电子还原为H₂和OH^-）消耗0.6mol水，产生0.6molOH^-进入阳极室，阴极室质量减少0.6×18g=10.8g；阳极室中增加0.1molFe（5.6g），同时有O.6molOH^-（10.2g）进入阳极室，因此阳极室质量增加5.6g+10.2g=15.8g，故膜两侧电解液的质量变化差（△m右-△m左）=15.8g-10.8g=5.0g，
故答案为：5.0．