Question

鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)．
（1）在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=

c3(CO2)

c3(CO)

②該溫度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質(zhì)鐵11.2g．則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為

0.015mol/（L?min）

（2）請(qǐng)用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)：
①

CO或（CO₂）的生成速率與消耗速率相等

②

CO（或CO₂）的質(zhì)量不再改變

（3）寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生堿式電離的電離方程式：

Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-

欲使上述體系中Al³⁺濃度增加，可加入的物質(zhì)是

鹽酸

．

Answer 1

分析：（1）①依據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念列式計(jì)算，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率概念；
②依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算消耗一氧化碳，利用單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化計(jì)算得到反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析；
（3）氫氧化鋁在水中發(fā)生堿式電離，生成鋁離子和氫氧根離子，依據(jù)電離平衡影響因素分析判斷．

解答：解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），平衡常數(shù)K=

c3(CO2)

c3(CO)

，故答案為：

c3(CO2)

c3(CO)

；
②該溫度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質(zhì)鐵11.2g．物質(zhì)的量為0.2mol，消耗一氧化碳物質(zhì)的量為0.3mol，則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率=

0.3mol 2L

10min

=0.015mol/（L?min），故答案為：0.015mol/（L?min）；
（2）①反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變，所以一氧化碳或二氧化碳的消耗速率和生成速率相同說(shuō)明平衡，或一氧化碳或二氧化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，故答案為：CO或（CO₂）的生成速率與消耗速率相等；CO（或CO₂）的質(zhì)量不再改變；
（3）氫氧化鋁在水中發(fā)生堿式電離，是多元弱堿一步寫出電離，電離方程式為Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；欲使上述體系中Al³⁺濃度增加，使電離平衡正向進(jìn)行，可以加入酸如鹽酸，故答案為：Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；鹽酸．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡的影響因素分析，反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，化學(xué)平衡標(biāo)志的分析，題目難度中等．