Question

【題目】(8分)高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應為

已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

請回答下列問題：

(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=_____________，△H________0(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1.0 mol，反應經(jīng)過l0 min后達到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應的平均反應速率υ(C02)= _____________、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Fe203的量	C．移出部分C02
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】

【解析】

試題（1）根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義可知：K=c(CO2)/c(CO)。由于溫度升高化學平衡常數(shù)。說明升高溫度，平衡向逆反應方向移動。逆反應是吸熱反應，該反應的正反應為放熱反應 △H<0；

（2） 1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s) + CO2(g)

起： 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol

變： 1/3x x 2/3x x

終： 1 mol- 1/3x 1 mol- x 1 mol+ 2/3x 1 mol+ x

平衡常數(shù)只與溫度有關，且已知1000℃時 K=4．0

即：K=c(CO2)/c(CO)=解得：x = 0．6 mol 則υ(CO2)= 0．6 mol/ (10L·l0 min) = 0．006 mol/ (L·min)

CO的平衡轉(zhuǎn)化率=℅ = 60℅

（3）因Fe和Fe2O3為固體，對平衡沒有影響所以A、B錯誤；C中CO2為氣體生成物，減少生成物濃度平衡向正反應方向移動，故C正確；升高溫度平衡向吸熱反應方向移動。對于該反應來說是向逆反應方向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低。D錯誤；因為該反應是前后氣體相等的可逆反應。所以減小容器的容積也就是增大壓強�；瘜W平衡不發(fā)生移動。CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變。E錯誤；催化劑只改變化學反應速率而不影響平衡的移動，故F錯誤。