Question

（1）已知可逆反應：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）；△H＞0，請回答下列問題．
①若要增大M的轉化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為______（填序號）．
A．加入一定量M     B．降低反應溫度     C．升高反應溫度
D．縮小容器體積     E．加入催化劑       F．分離出一定量P
②在某溫度下起始反應物的濃度分別為：c（M）=1mol?L^-1，c（N）=2.4mol?L^-1，達到平衡后，M的轉化率為60%，此時N的轉化率為______；若保持溫度不變，起始反應物的濃度改為：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=a mol?L^-1，達到平衡后，c（P）=2mol?L^-1，則a=______mol?L^-1．
（2）蓋斯定律在生產和科學研究中有很重要的意義．試根據下列3個熱化學反應方程式：
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
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式：______．
（3）一定溫度下，向Na₂CO₃溶液中加入BaCl₂和K₂SO₄，當兩種沉淀共存時，c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=______．
[已知K_sp（Ba SO₄）=1.3×10^-10，K_sp（BaCO₃）=2.6×10^-9]．

Answer 1

【答案】分析：（1）①增大M的轉化率應使平衡向正反應方向移動；
②根據方程式，結合轉化率定義計算N的轉化率；利用平衡常數計算a的值；
（2）根據蓋斯定律書寫熱化學方程式；
（3）當碳酸鋇、硫酸鋇兩種沉淀共存時，溶液中鋇離子濃度為定值，根據溶度積計算．
解答：解：（1）①A、加入一定量M，雖然平衡向正反應方向移動，但加入的多，轉化的少，M的轉化率減小，故A錯誤；      
B、該反應的正反應為吸熱反應，溫度降低，平衡向逆反應方向移動，M的轉化率減小，故B錯誤；
C、該反應的正反應為吸熱反應，溫度升高，平衡向正反應方向移動，M的轉化率增大，故C正確；
D、縮小容器體積，壓強增大，平衡不移動，轉化率不變，故D錯誤；
E、加入某物質作催化劑，平衡不移動，轉化率不變，故E錯誤；
F、分離出一定量P，平衡向正反應方向移動，M的轉化率增大，故F正確，
故答案為：CF；
②達到平衡后，M的轉化率為60%，則M的轉化的物質的量濃度為1mol/L×60%=0.6mol/L，根據反應的方程式可知N的濃度變化量為0.6mol/L，
所以N的轉化率為：×100%=25%，
平衡時P、Q的物質的量濃度為0.6mol/L，M的濃度為0.4mol/L，N的濃度為1.8mol/L，
所以該溫度下的平衡常數為k==0.5，
反應物的起始濃度分別為：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=amol?L^-1；達到平衡后，c（P）=2mol?L^-1，則生成的Q為2mol?L^-1，
平衡時c（M）=2mol?L^-1，c（N）=（a-2）mol?L^-1；
溫度不變，則平衡常數不變，則=0.5，解得a=6，
故答案為：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，
根據蓋斯定律，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，
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol；
（3）K_sp（Ba SO₄）=c（Ba²⁺）（SO₄^2-）=1.3×10^-10；K_sp（BaCO₃）=c（Ba²⁺）c（CO₃^2-）=2.6×10^-9，
所以c（CO₃^2-）：c（SO₄^2-）=K_sp（BaCO₃）：K_sp（Ba SO₄）=2.6×10^-9：1.3×10^-10=20：1，
故答案為：20：1．
點評：本題考查化學平衡的有關計算，反應熱計算等，題目難度中等，注意掌握平衡常數的計算和應用與蓋斯定律．