Question

【題目】高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為 Fe2O3（s）+CO（g）= Fe（s）+CO2（g）已知該反應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

請回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K= ， △H0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反應經(jīng)過10min后達到平衡．求該時間范圍內(nèi)反應的平均反應速率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.提高反應溫度
E.減小容器的容積
F.加入合適的催化劑．

Answer 1

【答案】
（1）；＜
（2）0.006mol/（L?min）；60%
（3）C
【解析】解：（1）由平衡常數(shù)是指在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值，但需要注意但是固體和純液體的濃度視為常數(shù)，不能出現(xiàn)在表達式中，則K= ，又從表中數(shù)據(jù)可知隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸減小，
則說明溫度升高平衡向逆反應方向移動，所以正反應是放熱反應，即△H＜0，所以答案是： ；＜；（2）設CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x，則

	Fe2O3（s）+	CO（g）	═	Fe（s）+	CO2（g）
起始量（mol）		1.0			1.0
轉(zhuǎn)化的量（mol）		x			x
平衡時的量（mol）		1.0﹣x			1.0+x

又在1000℃時K=4.0，則有 =4.0，解得x=0.6，
CO2的濃度變化量為：c（CO2）= =0.06mol/L，
則用二氧化碳表示的反應速率為 =0.006mol/（L．min），CO的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=60%，
所以答案是：0.006mol/（L．min）；60%；（3）若提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，則化學平衡向正反應方向移動，
因Fe、Fe2O3都是固體，改變質(zhì)量平衡不移動，故AB不選；
移出二氧化碳氣體，減小生成物中氣體的濃度，則平衡正向移動，故C選；
因反應為放熱反應，則升高溫度，平衡向逆反應方向移動，故D不選；
因該反應前后氣體的體積不變，則減小容器的容積，平衡不移動，故E不選；
因催化劑對平衡移動無影響，則加入合適的催化劑不能使平衡移動，故F不選；
所以答案是：C．
【考點精析】利用反應速率的定量表示方法和化學平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．