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．如铁与水反应：3Fe（s
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．如铁与水反应：3Fe（s）+4H2O（g）⇌Fe3O4（s）+4H2（g）△H
（1）已知：①3Fe（s）+2O2（g）⇌Fe3O4（s）△H1=-1118.4kJ•mol-1
②O2（g）+2H2（g）⇌2H2O（g）△H2=-483.8kJ•mol-1
③O2（g）+2H2（g）⇌2H2O（l）△H3=-571.8kJ•mol-1
则△H=______．
（2）在t℃时，该反应的平衡常数K=16，在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，在时反应经过一段时间后达到平衡．
①甲容器中H2O的平衡转化率为______（结果保留一位小数）．
②下列说法正确的是______ （填编号）
A．若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B．若容器内气体密度恒定，则反应达到平衡状态
C．甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D．增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
（3）若将（2）中装置改为恒容绝热（不与外界交换能量）装置，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见表：
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质，见表：
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后，上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是______（用A、B、C表示）．
（4）已知Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，而FeCl3溶液总是显示较强的酸性，若某FeCl3溶液的pH为3，则该溶液中c（Fe3+）=______mol•L-1 （结果保留3位有效数字）．
（1）已知：①3Fe（s）+2O2（g）⇌Fe3O4（s）△H1=-1118.4kJ•mol-1
②O2（g）+2H2（g）⇌2H2O（g）△H2=-483.8kJ•mol-1
③O2（g）+2H2（g）⇌2H2O（l）△H3=-571.8kJ•mol-1
则△H=______．
（2）在t℃时，该反应的平衡常数K=16，在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，在时反应经过一段时间后达到平衡．
| Fe | H2O（g） | Fe3O4 | H2 | |
| 甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
②下列说法正确的是______ （填编号）
A．若容器压强恒定，则反应达到平衡状态
B．若容器内气体密度恒定，则反应达到平衡状态
C．甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D．增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
（3）若将（2）中装置改为恒容绝热（不与外界交换能量）装置，按下表充入起始物质，起始时与平衡后的各物质的量见表：
| Fe | H2O（g） | Fe3O4 | H2 | |
| 起始/mol | 3.0 | 4.0 | 0 | 0 |
| 平衡/mol | m | n | p | q |
| Fe | H2O（g） | Fe3O4 | H2 | |
| A/mol | 3.0 | 4.0 | 0[] | 0 |
| B/mol | 0 | 0 | 1 | 4 |
| C/mol | m | n | p | q |
（4）已知Ksp[Fe（OH）3]=2.79×10-39，而FeCl3溶液总是显示较强的酸性，若某FeCl3溶液的pH为3，则该溶液中c（Fe3+）=______mol•L-1 （结果保留3位有效数字）．
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解题思路：（1）依据热化学方程式的书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变写出，依据盖斯定律计算反应的焓变；
（2）①根据初始的量，利用K的值结合三段式求算；
②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变；
（3）恒容绝热根据反应时温度变化，判断平衡移动，分析氢气的百分含量；
（4）根据溶液的PH和Fe（OH）3的Ksp计算c（Fe3+）．
（2）①根据初始的量，利用K的值结合三段式求算；
②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变；
（3）恒容绝热根据反应时温度变化，判断平衡移动，分析氢气的百分含量；
（4）根据溶液的PH和Fe（OH）3的Ksp计算c（Fe3+）．
（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 11 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
3mol
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．
点评：
本题考点： 热化学方程式；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．
考点点评： 本题考查了化学平衡常数、盖斯定律、平衡状态的判断、Ksp的计算等，题目综合性较强，难度较大，侧重于对有关原理应用的考查．
1年前
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