Question

一定條件下鐵可以和CO₂發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0，1 100 ℃時(shí)，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，反應(yīng)過(guò)程中CO₂和CO的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________。

(2)下列措施中能使平衡常數(shù)K增大的是________(填序號(hào))

A．升高溫度　                         B．增大壓強(qiáng)

C．充入一定量CO　                    D．降低溫度

(3)8 min內(nèi)，CO的平均反應(yīng)速率v(CO)＝________mol·L^－1·min^－1。

(4)1 100 ℃時(shí)，2 L的密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

容器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	3 mol Fe、2 mol CO2	4 mol FeO、3 mol CO
CO的濃度(mol·L－1)	c1	c2
CO2的體積分?jǐn)?shù)	φ1	φ2
體系壓強(qiáng)(Pa)	p1	p2
氣態(tài)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2

①下列說(shuō)法正確的是________。

A．2c₁＝3c₂　                          B．φ₁＝φ₂

C．p₁<p₂　                             D．α₁＝α₂

②求c₁＝________、φ₁＝________、α₂＝________。

Answer 1

解析　(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體物質(zhì)的濃度，則K＝＝＝2。(2)平衡常數(shù)只受溫度的影響，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升溫，能增大平衡常數(shù)。(3)求平均反應(yīng)速率時(shí)，應(yīng)用濃度的變化值除以時(shí)間，即v(CO)＝＝0.062 5 mol·L^－1·min^－1。(4)由圖像可計(jì)算平衡常數(shù)，K＝＝＝2。①A項(xiàng)，溫度相同，則甲、乙兩容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同，即＝，由此可得，c₁<c_2,3c₁＝2c₂，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，改變CO或CO₂的濃度，相當(dāng)于改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，所以φ₁＝φ₂，正確；C項(xiàng)，因?yàn)橐抑袣怏w分子數(shù)多，所以p₁<p₂，正確；D項(xiàng)，由于平衡是從不同途徑建立的，所以α₁＋α₂＝1，錯(cuò)誤。②K＝＝2，解得c₁≈0.67 mol·L^－1。φ₁＝×100%≈33.3%。容器乙中平衡常數(shù)K′＝＝＝，c(CO₂)＝0.5 mol·L^－1。則容器乙中的CO的轉(zhuǎn)化率α₂＝×100%≈33.3%。

答案　(1)　(2)A　(3)0.062 5　(4)①BC

②0.67 mol·L^－1　33.3%　33.3%