Question

鐵是最常見的金屬之一，鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類。鐵與二氧化碳、水在某一密閉體系中反應情況如下表所示：

化學反應	平衡 常數(shù)	溫度
		973K	1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)	K1	1.47	2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)	K2	2.38	1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)	K3	?	?

完成下列填空：
（1）反應①是           （選填“吸熱”，“放熱”）反應。根據(jù)反應①與②可以推導出同溫下K₁、K₂與K₃之間的關系，則K₃=                 （用K₁、K₂表示）。
（2）973K時，若反應③在一個容積為2L的反應容器內2min時達到平衡，有3mol電子發(fā)生轉移，則在2min內v(CO₂)=                          。若壓縮容器的容積為原來的一半，平衡將              移動（選填“向左”，“向右”，“不”），CO₂的濃度將                   （選填“增大”，“減小”，“不變”）。使該反應的平衡轉化率及平衡常數(shù)都增大的措施有                                    。
（3）在FeCl₃稀溶液中滴加KSCN溶液后呈紅色，反應的離子方程式是                ；若在其中加入少量KCl固體，溶液的顏色________（選填“變深”，“變淺”，“不變”）。
（4）若先往FeCl₃溶液中加入足量NaF溶液，再滴加KSCN溶液，則不呈紅色，若再加入足夠量FeCl₃溶液．又會呈現(xiàn)紅色。請對上述實驗現(xiàn)象作出解釋                 。

Answer 1

（1）吸熱。K₂/K₁（2分）
（2）0.375 mol·(L·s)^-1 。不，增大。升溫。
（3）Fe³⁺+3SCN^-→Fe(SCN)₃ ；（2分）不變。
（4）F^－與Fe³⁺反應生成更為穩(wěn)定的無色FeF₆^3-。當再加入足量的FeCl₃溶液時，溶液又呈血紅色，說明SCN^－沒有被消耗。（2分）

試題分析：（1）溫度升高，該反應平衡常數(shù)變大，反應正向進行，正反應為吸熱反應；方程式①－②=③，所以K₃=K₂/K₁；
（2）CO(g)+ H₂O(g)  CO₂(g)+ H₂(g)，反應中每1molCO參與反應，轉移電子數(shù)為2mol，故有3mol電子發(fā)生轉移有1.5mol CO反應生成1.5mol CO₂，v(CO₂)=1.5÷2÷2=0.375 mol·(L·s)^-1；若壓縮容器的容積為原來的一半，即為增大反應氣體的壓強，該反應反應前后氣體體積不變，平衡不移動；體積減小，反應物和生成物濃度均增大，根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算兩種溫度下K₃，確定該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡正向進行且反應速率加快；
（4）若先往FeCl₃溶液中加入足量NaF溶液，再滴加KSCN溶液，則不呈紅色，說明溶液中沒有Fe³⁺，即F^－與Fe³⁺反應生成更為穩(wěn)定的無色FeF₆^3-，當再加入足量的FeCl₃溶液時，溶液又呈血紅色，說明SCN^－沒有被消耗。