Question

鐵及其化合物在生產、生活中應用廣泛。
（1）一定條件下，Fe與CO₂可發生反應：
2Fe(s)+3CO₂(g)Fe₂O₃(s)+3CO(g)
該反應的平衡常數(K ) 隨溫度(T ) 升高而增大。
①該反應的平衡常數K=______。（填表達式）
②下列措施中，能使平衡時c(CO)／c(CO₂) 增大的是    (填標號)。

A．升高溫度	B．增大壓強
C．充入一定量CO	D．再加一些鐵粉

（2）圖1裝置發生反應的離子方程式為                                         。

（3）圖2裝置中甲燒杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙燒杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反應一段時間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞溶液，觀察到石墨電極附近首先變紅。

① 電源的M端為     極，甲燒杯中鐵電極的電極反應為                    。
② 乙燒杯中電解反應的化學方程式為                                     。
③ 停止電解，取出Cu電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重 0.64 g，甲燒杯中產生的氣體標準狀況下體積為      mL 。

Answer 1

（1）①（2分）   ②A  （2分）
（2）2Fe³⁺+Cu =2Fe²⁺+Cu²⁺（2分）
（3）①正（2分），  Fe - 2e^-=Fe²⁺（2分）
②2CuSO₄+2H₂O2Cu +O₂↑ +2H₂SO₄ （3分） ③224（3分）

解析試題分析：（1）①Fe與Fe₂O₃為固體，不列入平衡常數表達式。
②升高溫度，平衡向右移動，c(CO)／c(CO₂) 增大，A項正確；，因為反應前后氣體系數相等，增大壓強、充入一定量CO， c(CO)／c(CO₂)不變，故B項、C項不正確；再加鐵粉，平衡不移動，D項不正確。
（3）①石墨電極附近變紅，H₂O電離出的H⁺放電，使OH?濃度增大，該電極為陰極，所以N極為負極，M極為正極；甲燒杯中鐵電極為陽極，Fe失電子：Fe - 2e^-=Fe²⁺。
②電解CuSO₄溶液生成Cu、O₂、H₂SO₄，方程式為：2CuSO₄+2H₂O2Cu +O₂↑ +2H₂SO₄。
③Cu電極：Cu²⁺+2e?=Cu，n(e?)=2n(Cu²⁺)=2×0.64g÷64g/mol=0.02mol，串聯電路中通過的電量相等，甲燒杯中石墨電極產生H₂：2H⁺+2e?=H₂↑V（H₂）=1/2n(e?)×22.4L/mol=0.224L=224ml。
考點：本題考查平衡常數表達式、平衡移動、電解原理、電極方程式的書寫及計算。