Question

（2012?長寧區(qū)二模）鐵是一種重要的金屬，它的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)．一定條件下鐵可以和CO₂發(fā)生反應(yīng)：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）與溫度（T）的關(guān)系如圖所示：
（1）如果該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大，該反應(yīng)

bc

  （選填編號）．
a．一定向逆反應(yīng)方向移動      b．在平衡移動時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小
c．一定向正反應(yīng)方向移動      d．在平衡移動時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大
（2）如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，（選填編號）

abc

．
a．容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化     b． v（CO）=v（CO₂）
c．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化           d．通入稀有氣體能提高反應(yīng)的速率
（3）請用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)處于不平衡狀態(tài)：
①

CO或（CO₂）的生成速率與消耗速率不相等

②

CO（或CO₂）的質(zhì)量改變

（4）若反應(yīng)的容器容積不變且為2.0L，反應(yīng)時(shí)間5.0min，容器內(nèi)氣體的密度減小了0.80g/L，在這段時(shí)間內(nèi)CO₂的平均反應(yīng)速率為

0.010 mol?L^-1?min^-1

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大說明平衡正向進(jìn)行，依據(jù)影響條件分析平衡移動方向；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變分析；
（3）反應(yīng)未達(dá)到化學(xué)平衡，說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不同，混合物中各成分含量發(fā)生變化分析回答；
（4）依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算得到．

解答：解：（1）反應(yīng)的平衡常數(shù)K值變大說明平衡正向進(jìn)行；
a．向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)或減小，故a錯(cuò)誤；
b．平衡正向進(jìn)行，隨生成物濃度增大，在平衡移動時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小，最后達(dá)到平衡，故b正確；
c．平衡常數(shù)K值變大，一定向正反應(yīng)方向移動，故c正確；
d．在平衡移動時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大，是逆向進(jìn)行，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bc；  
（2）體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），
a．反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡移動氣體質(zhì)量變化，容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化 說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故a正確；
b．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，一氧化碳和二氧化碳生成速率相同，v（CO）=v（CO₂），故b正確；
c．反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡移動氣體質(zhì)量變化，容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡；故c正確；
d．通入稀有氣體增大壓強(qiáng)，氣體分壓不變，平衡不變，不能提高反應(yīng)的速率，故d錯(cuò)誤；
故答案為：abc；
（3）對一種氣體物質(zhì)的消耗速率和生成速率不同，說明反應(yīng)未達(dá)到平衡，或含量發(fā)生變化說明未達(dá)到平衡；
故答案為：CO或（CO₂）的生成速率與消耗速率不相等；CO（或CO₂）的質(zhì)量改變；
（4）若反應(yīng)的容器容積不變且為2.0L，反應(yīng)時(shí)間5.0min，容器內(nèi)氣體的密度減小了0.80g/L，氣體質(zhì)量減小了2.0L×0.80g/L=1.6g，依據(jù)反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），氣體質(zhì)量減少16g，反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量為1mol，所以氣體質(zhì)量減少1.6g，反應(yīng)的二氧化碳0.1mol，所以二氧化碳的反應(yīng)速率=

0.1mol 2L

5min

=0.010mol?L^-1?min^-1，故答案為：0.010 mol?L^-1?min^-1．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)的概念應(yīng)用，平衡標(biāo)志是判斷依據(jù)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．