Question

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           

Answer

（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）。

【解析】（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。