铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中使用得最为广泛.铁还有很多重要的化合物及其化学反应.如

2025-04-01 00:45:40
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回答1:

(1)已知:
①3Fe(s)+2O2(g)?Fe3O4(s)△H 1=-1118.4KJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)△H 1=-483.8KJ/mol;
③2H2(g)+O(g)?2H2O(l)△H 1=-571.8KJ/mol;
根据盖斯定律可知:△H=△H 1+(-2△H2)=-1118.4+483.8×2=-150.8KJ/mol;
故答案为:-150.8KJ/mol;
(3)①设甲容器中达到平衡时转化的水的物质的量为xmol,
               3Fe(s)+4H20(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)
起始量(mol):1        1        1          1
转化量(mol):x                  x
平衡量(mol):1-x               1+x
则K=

c4(H2)
c4(H2O)
=
(1+x)4
(1?x)4
=16,所以x=
1
3
,则甲容器中H2O的平衡转化率为
1
3
mol
1mol
×100%=33.3%,
故答案为:33.3%;
②A、该反应为气体体积不变的反应,所以容器内压强始终不变,不能用压强判断平衡状态,故A错误;
B、水蒸气的密度与氢气的密度不同,所以当容器内的密度不变时,即是平衡状态,故B正确;
C、设乙中水转化了xmol,则
(
1+x
2
)4
(
1.5+x
2
)4
=K=16,则x=0.667,所以乙中水的转化率为
0.667
1.5
×100%=44.4%,所以大于甲中转化率33.3%,故C错误;
D、增加固体的量平衡不移动,所以水的转化率不变,故D错误;
故答案为:B;
(4)由于反应前后气体体积相等,所以C条件下,平衡不移动,氢气的体积分数与平衡是相同;A状况下,反应正向进行生成氢气,反应放出热量使容器温度升高,抑制反应继续生成氢气,故氢气体积分数较低,B状况下反应逆向进行生成Fe和水,是吸热过程,使容器温度降低,抑制反应继续消耗氢气,所以氢气的体积分数较高,故H2的百分含量按由大到小的顺序排列:B>C>A;
故答案为:B>C>A;
(5)已知Fe(OH)3的Ksp=2.79×10-39,而某FeCl3溶液的pH为3,即c(H+)=10-3mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,所以c(Fe3+)=
Ksp
c3(OH?)
=2.79×10-6mol/L;
故答案为:2.79×10-6