Question

【題目】高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

溫度/℃	1000	1150	1300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

請(qǐng)回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，該反應(yīng)是_________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe2O3、CO各4.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過20min后達(dá)到平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO)＝__________、CO的平衡轉(zhuǎn)化率＝__________。

(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是________

A.降低反應(yīng)溫度 B.增加Fe2O3的量 C.加入合適的催化劑 D.移出部分CO2 E.減小容器的容積

(4)在1L的密閉容器中，1150℃條件，下列達(dá)平衡狀態(tài)的是__________。

	A	B	C	D
n(Fe2O3)	0.350	0.027	0.080	0.080
n(CO)	0.010	0.010	0.010	0.050
n(Fe)	0.100	0.064	0.080	0.080
n(CO2)	0.035	0.088	0.037	0.050

Answer 1

【答案】 放熱 0.016mol/(Lmin) 80% AD C

【解析】

（1）反應(yīng)Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數(shù)；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，故升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

（2）令平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化為nmol，則：

，解得n=3.2，所以，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為；

（3）A．降低反應(yīng)溫度，平衡將正向移動(dòng)，可提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，故A符合題意；

B．氧化鐵是固體，增加Fe2O3的量，不影響平衡移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故B不符合題意；

C．加入合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，故C不符合題意；

D．移出部分CO2，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故D符合題意；

E．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，減小容器的容積，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故E不符合題意；

故答案為：AD；

（4）1150℃下，平衡常數(shù)K=3.7；

A．濃度商，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不符合；

B．濃度商，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，故B不符合；

C．濃度商，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C符合；

D．濃度商，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，故D不符合；

故答案為：C。