Question

铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe₂O₃(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO₂(g)

(1)该温度下,在2 L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体,10 min后,生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为_________。

(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:

①____________________________________________________;

②_____________________________________________________。

(3)某些金属氧化物粉末和铝粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是___________________。

(4)写出氢氧化铝在水中发生碱式电离的电离方程式:___________________欲使上述体系中铝离子浓度增加,可加入的物质是_____________________。

Answer

0.015mol/(L•min) CO或CO2的生成速率与消耗速率相等 CO或CO2的质量不再改变 b Al(OH)3⇌Al3++3OH- 盐酸

【解析】

（1）生成的单质铁的物质的量为：=0.2mol，则

所以CO的反应速率v===0.015mol/(L•min)；

（2）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，所以说CO或CO2的生成速率与消耗速率相等、CO或CO2的质量不再改变能说明该反应已达到平衡状态；

（3）因通过加热引发铝热反应，所以开始速率为零，一旦反应，反应放热，温度不断升高，化学反应速率加快，故选b；

（4）Al(OH)3是弱电解质，不完全电离，Al(OH)3的酸式电离：Al(OH)3⇌H++AlO2-+H2O，同时还存在碱式电离：Al(OH)3⇌Al3++3OH-，加入盐酸，与OH-反应，碱式电离平衡正向移动，Al3+浓度增加。