Question

现有如图所示的转化关系，图中各物质均为常见物质，转化中有部分物质已省略。

上述物质中C是一种黑色磁性固体，F是极易溶于水且水溶液呈碱性的气体，H是红褐色沉淀，A、D、E均为单质，请回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：A：                    、E                   

（2）写出④中生成H的非氧化还原反应的离子方程式：                                     

（3）在120℃、1大气压下将168gA和90gB放入1L，密封烧瓶中发生反应①，经过10min达到平衡，平衡后D的质量为4g（固体体积忽略不计），则用D表示10min内的平均反应速率为         ，该温度下此反应的平衡常数K=          ，B的转化率是              。

Answer

（1）Fe（1分） N2（1分）

（2）Fe3++3NH3+H2O==Fe（OH）3↓+3NH4+（2分）

（3）V(H2)=0.2mol·L-1·min-1（2分） K=（2/3）4或2/3（3分） 40％（3分）

【解析】

试题分析：由题意知，A为Fe，B为H2O，C为Fe3O4，D为H2，E为N2，F为NH3，H为Fe（OH）3。

（2）C为Fe3O4与H+反应后在G中即含有Fe3+又含有Fe2+，故生成H的非氧化还原反应只能是Fe3+生成Fe（OH）3。

（3）反应写出① ：3Fe + 4H2O（g） = Fe3O4 + 4H2

开始 166g 90g

10min后 3mol 4g

转化 2mol 2mol

故V(H2)= 2mol/1L/10min = 0.2mol·L-1·min-1；

平衡常数K=c4(H2)/ c4(H2O) = （2/3）4；

B的转化率=2mol/5mol=40％。

考点：无机物的推断，化学反应速率、化学平衡常数、转化率的计算