请回答下列化学有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH= 。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH3 0(选填“<”、“>”或“=”,下同), K1 K2。
b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有 。
(2)煤汽化后的煤渣可提炼重金属。右图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:
该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2]
(填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是
(1)(7分) ① (ΔH1-ΔH2)/2 ② a.< > b. 降温、增(或加)压
(2)< 由于Ksp[ Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2] (1分),浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-(1分),新加入的Fe3+与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动(1分),最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3(1分)。
(1)①根据盖斯定律可知,(①-②)÷2即得到C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),所以ΔH= (ΔH1-ΔH2)/2。
②根据图像可知,温度高,平衡时甲醇的低,说明升高温度,平衡溴逆反应方向移动,因此正反应是放热反应,低温下的平衡常数大,即K1>K2。
③d转化为c,甲醇的物质的量增加,说明平衡向正反应方向移动,因此根据反应式可知,反应是放热的、体积减小的可逆反应,所以改变的条件可以是降温或增(或加)压。
(2)根据图像可知,在金属离子浓度相同的条件下,氢氧化铁形成沉淀需要的pH小,所以氢氧化铁的溶度积常数小于氢氧化镁的。由于Ksp[ Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,新加入的Fe3+与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动,最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3。