6.氮、碳都是重要的非金屬元素,含氮、碳元素的物質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用.一定條件下,鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示.

①該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$
②T℃、P pa壓強(qiáng)下,在體積為VL的容器中進(jìn)行反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AD.
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化;
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化;
C.v(CO2)=v(FeO)
D.混合氣體的密度不再變化
③T1溫度下,向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2,反應(yīng)過程中CO和CO2物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖乙所示.則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為$\frac{2}{3}$,平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為$\frac{25}{33}$.

分析 (1)圖象甲中平衡常數(shù)曲線隨溫度升高增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆向?yàn)榉艧岱磻?yīng);平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值;(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正、逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì)),各物質(zhì)的濃度、含量不再改變,以及由此衍生的一些物理量也不變,以此進(jìn)行判斷;
(3)T1溫度下,向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2,平衡常數(shù)為2,設(shè)二氧化碳起始量為x,變化量為y,
Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),
起始量       x                              0
變化量        y                           y
平衡量      x-y                          y
平衡常數(shù)K=$\frac{y}{x-y}$=2,所以$\frac{y}{x}$=$\frac{2}{3}$,
二氧化碳轉(zhuǎn)化率$\frac{y}{x}$=$\frac{2}{3}$,由此分析解答.

解答 解:(1)圖象甲中平衡常數(shù)曲線隨溫度升高而增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆向?yàn)榉艧岱磻?yīng),平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,由于Fe和FeO為固體,不能寫在化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中,所以K=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$,
故答案為:放熱;$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$;
(2)Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),反應(yīng)前后是氣體體積不變的放熱反應(yīng),
A、反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;
B、反應(yīng)前后氣體體積不變,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不發(fā)生變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C、氧化亞鐵是固體,不能表示反應(yīng)速率,故C錯誤;
D、混合氣體的密度不再變化,說明氣體的質(zhì)量不變反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故D正確
故答案為:AD;
(3)T1溫度下,向體積為V L的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2,平衡常數(shù)為2,設(shè)二氧化碳起始量為x,變化量為y,
Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),
起始量     x                                0
變化量      y                             y
平衡量     x-y                           y
平衡常數(shù)K=$\frac{y}{x-y}$=2,所以$\frac{y}{x}$=$\frac{2}{3}$,
二氧化碳轉(zhuǎn)化率$\frac{y}{x}$=$\frac{2}{3}$,
平衡時混合氣體的密度與起始時氣體的密度之比為氣體摩爾質(zhì)量之比=$\frac{44(x-y)+28y}{x}$:44=$\frac{25}{33}$,
故答案為:$\frac{2}{3}$; $\frac{25}{33}$.

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,難度不大,注意純固體純液體不能寫在化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中.

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0.10.1pH=9
c0.2pH=7
0.20.1pH<7
請回答:
(1)根據(jù)①組實(shí)驗(yàn)情況,分析混合溶液的pH=9的原因是H2O+A-?HA+OH-.(用反應(yīng)的離子方程式表示),在該溶液中下列關(guān)系式正確的是(填序號字母)BD.
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(HA)   B.c(Na+)=c(HA)+c(A-
C.c(HA)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)            D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-
(2)②組情況表明,c>0.2mol•L-1(選填“>”、“<”或“=”).混合溶液中離子濃度c(A-)=c(Na+)(選填“>”、“<”或“=”)
(3)從③組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,說明溶液中離子濃度由大到小的順序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).

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