问题 问答题

(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题.

①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为______(填序号).

A.加入一定量M     B.降低反应温度     C.升高反应温度

D.缩小容器体积     E.加入催化剂       F.分离出一定量P

②在某温度下起始反应物的浓度分别为:c(M)=1mol•L-1,c(N)=2.4mol•L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为______;若保持温度不变,起始反应物的浓度改为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=a mol•L-1,达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则a=______mol•L-1

(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.试根据下 * * 个热化学反应方程式:

①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1

②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1

③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:______.

(3)一定温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4,当两种沉淀共存时,c(CO32-):c(SO42-)=______.

[已知Ksp(Ba SO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9].

答案

(1)①A、加入一定量M,虽然平衡向正反应方向移动,但加入的多,转化的少,M的转化率减小,故A错误;      

B、该反应的正反应为吸热反应,温度降低,平衡向逆反应方向移动,M的转化率减小,故B错误;

C、该反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故C正确;

D、缩小容器体积,压强增大,平衡不移动,转化率不变,故D错误;

E、加入某物质作催化剂,平衡不移动,转化率不变,故E错误;

F、分离出一定量P,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故F正确,

故答案为:CF;

②达到平衡后,M的转化率为60%,则M的转化的物质的量浓度为1mol/L×60%=0.6mol/L,根据反应的方程式可知N的浓度变化量为0.6mol/L,

所以N的转化率为:

0.6mol/L
2.4mol/L
×100%=25%,

平衡时P、Q的物质的量浓度为0.6mol/L,M的浓度为0.4mol/L,N的浓度为1.8mol/L,

所以该温度下的平衡常数为k=

0.6×0.6
0.4×1.8
=0.5,

反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=amol•L-1;达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则生成的Q为2mol•L-1

平衡时c(M)=2mol•L-1,c(N)=(a-2)mol•L-1

温度不变,则平衡常数不变,则

2×2
2×(a-2)
=0.5,解得a=6,

故答案为:25%;6;

(2)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1

②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1

③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1

根据盖斯定律,①×3-②-③×2得

6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol,

即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol,

故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol;

(3)Ksp(Ba SO4)=c(Ba2+)(SO42-)=1.3×10-10;Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO32-)=2.6×10-9

所以c(CO32-):c(SO42-)=Ksp(BaCO3):Ksp(Ba SO4)=2.6×10-9:1.3×10-10=20:1,

故答案为:20:1.

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