Question

20．高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H＞0其平衡常數(shù)可表達為K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$，已知1100℃時，K=0.263．
（1）溫度升高，化學(xué)平衡移動后達到新的平衡，高爐內(nèi)CO₂和CO體積比值增大，平衡常數(shù)K值增大（均填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）1100℃時測得高爐中，c（CO₂）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L，在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)否（選“是”或“否”）．
（3）若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量不變 （“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）向體積為2VL的密閉容器中充入6molN₂和6molH₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃，達到平衡時測得H₂的轉(zhuǎn)化率為50%．若達到平衡后將容器體積變?yōu)閂L，下列說法中一定能證明再次達到平衡狀態(tài)的標志是①④⑤⑥（填編號） 
①H₂的體積分數(shù)不再變化；
②顏色不再變化；
③氣體密度不再變化；
④氣體的平均分子量不再變化；
⑤溫度不再變化；
⑥N₂的體積分數(shù)不再變化．

Answer 1

分析 （1）升高溫度平衡向吸熱方向移動，根據(jù)平衡移動的方向判斷高爐內(nèi)CO₂和CO的體積比值變化以及平衡常數(shù)K值；
（2）計算濃度商，與平衡常數(shù)比較，可判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)；
（3）催化劑對化學(xué)平衡移動沒有影響；
（4）可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不變，據(jù)此分析．

解答 解：（1）反應(yīng)吸熱，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則高爐內(nèi)CO₂和CO體積比值增大，平衡常數(shù)K值增大，故答案為：增大；增大；
（2）（CO₂）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L，Q=$\frac{0.025}{0.1}$=0.25＜0.263，該反應(yīng)不處于化學(xué)平衡狀態(tài)，故答案為：否；   
（3）催化劑對化學(xué)平衡移動沒有影響，所以若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質(zhì)的量不變，故答案為：不變；
（4）合成氨是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，
①H₂的體積分數(shù)不再變化，說明各組分濃度不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；
②所有氣體都沒有顏色，所以顏色不再變化不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
③容器體積不變，氣體質(zhì)量不變，所以氣體密度始終不變，密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
④氣體的平均分子量不再變化，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；
⑤反應(yīng)放熱，溫度不再變化，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；
⑥N₂的體積分數(shù)不再變化，說明各組分濃度不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故正確；
故答案為：①④⑤⑥．

點評 本題主要考查了化學(xué)平衡移動、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，可以根據(jù)所學(xué)知識進行回答，難度不大．