Question

(11分)高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：

溫度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

Fe2O3(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)．該反應(yīng)在不同

溫度下的平衡常數(shù)如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝ ，

ΔH 0(填“＞”、“＜”或“＝”)；

（2）在一個(gè)容積為10 L的密閉容器中，1 000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過(guò)10min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(CO2)＝ ，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減少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C．移出部分CO2 D．提高反應(yīng)溫度

E．減小容器的容積 F．加入合適的催化劑

 

Answer 1

（1） ＜ （2）0.006 0 mol/(L·min) 60% （3）C

【解析】

試題解析：（1）反應(yīng)Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的平衡常數(shù)k=，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)，即△H＜0；＜；（2）令平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化為nmol，則：

Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）

開(kāi)始（mol）： 1 1

變化（mol）： n n

平衡（mol）： 1-n n+1

所以=4，解得n=0.6，所以n（CO）==0.006 mol?L-1?min-1，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=60%；（3）鐵是固體，減少Fe的量，不影響平衡移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故A錯(cuò)誤；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錯(cuò)誤；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C正確；該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故D錯(cuò)誤；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錯(cuò)誤；加入合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，故F錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算