Question

Ⅰ.在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H₂O，在850℃时发生如下反应：CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)　ΔH<0，CO和H₂O浓度变化如图所示：

(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol/(L·min)，反应在第5 min时的平衡常数K＝________。

t℃时物质浓度(mol/L)的变化

时间(min)	CO	H2O	CO2	H2
0	0. 200	0. 300	0	0
2	0. 138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0. 116	0. 216	0. 084
6	0. 096	0. 266	0. 104

(2)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表所示：

①表中3～4 min之间反应处于________状态；c₁数值________(填“>”“＝”或“<”)0.08 mol/L。

②反应在4～5 min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(填标号，下同)，表中5～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________。

A．增加水蒸气B．降低温度C．使用催化剂D．增加氢气浓度

Ⅱ.在热的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸亚铁固体，当加入50 mL 0.5 mol/L的KNO₃溶液后，使其中的Fe^2＋全部转化成Fe^3＋、KNO₃也完全反应并放出N_xO_y气体。

(3)推算出x＝________，y＝________。

(4)写出该反应的化学方程式：________________(x、y用具体数值表示)。

(5)反应中氧化产物是________。

Answer

(1)0.03 1

(2)①平衡 ＞ ②D A

(3)1 1

(4)6FeSO4＋2KNO3＋4H2SO4=K2SO4＋3Fe2(SO4)3＋2NO↑＋4H2O

(5)Fe2(SO4)3

【解析】Ⅰ.(1)0～4 min的平均速率v(CO)＝ ＝0.03 mol/(L·min)；由图示知平衡时H2O、CO、CO2、H2的浓度分别为0.18 mol/L、0.12 mol/L、0.12 mol/L，故平衡常数K＝＝1。(2)①在3～4 min内，各物质的浓度不再变化，因此反应处于化学平衡状态；因正反应为放热反应，故升温平衡向逆反应方向进行，故c1的数值大于0.08 mol/L。②增加水蒸气、降温则反应向正反应方向进行；加入催化剂平衡不移动；加入氢气，平衡向逆反应方向移动；利用表中数据知在4～5 min时，改变的条件是增加H2浓度，在5～6 min时，改变的条件是增加水蒸气，平衡向正反应方向移动引起的数据变化。

Ⅱ.设放出气体NxOy中N的化合价为＋a价，由得失电子守恒可知(5－a)×0.05 L×0.5 mol/L＝ 11.4 g÷152 g·mol－1，解得a＝2，即放出气体为NO，因此x＝y＝1。

点拨：本题考查化学平衡、氧化还原反应，考查考生的理解能力、计算能力。难度中等。