Question

在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關系如下表：

t℃	1000	1150	1300
K	64.0	50.7	42.9

請回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=

 

．
（2）該反應為

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）能判斷該反應在一定溫度下是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是

 

（多選不得分）．
a．容器中壓強不變               b．混合氣體中 c（CO）不變
c．υ_正（CO）=υ_逆（CO₂）        　d．c（CO₂）=c（CO）
（4）在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0mol，反應經過10min后達到平衡．求該時間范圍內反應的平均反應速率υ（CO）=

 

，CO的平衡轉化率為：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)表達式中固體和純液體不代入表達式；
（2）溫度升高K值變小，所以正反應是放熱反應；
（3）a．容器中壓強不變，未平衡時就是一個不變的量；
b．混合氣體中 c（CO）不變，說明正逆反應速率相等；
c．υ_正（CO）=υ_逆（CO₂），υ_正（CO）=υ_正（CO₂），即υ_逆（CO₂）=υ_正（CO₂），達平衡狀態(tài)；
d．c（CO₂）=c（CO），并不等于各自濃度不變，故不能作為平衡狀態(tài)；
（4）根據化學平衡常數(shù)，來求平衡時各組分的濃度，然后來綜合求解．

解答： 解：（1）化學平衡常數(shù)表達式中固體和純液體不代入表達式，所以表達式為K=

c3(CO2)

c3(CO)

，故答案為：

c3(CO2)

c3(CO)

；
（2）溫度升高K值變小，所以正反應是放熱反應，故答案為：放熱；
（3）a．容器中壓強不變，未平衡時就是一個不變的量，故不選；
b．混合氣體中 c（CO）不變，說明正逆反應速率相等，故選；
c．υ_正（CO）=υ_逆（CO₂），υ_正（CO）=υ_正（CO₂），即υ_逆（CO₂）=υ_正（CO₂），達平衡狀態(tài)，故選；
d．c（CO₂）=c（CO），并不等于各自濃度不變，故不能作為平衡狀態(tài)，故不選；
故答案為：bc；
（4）Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），
初起濃度              0.1mol/L                 0.1mol/L
變化量                  x                        x
10min后              （0.1-x）mol/L           （0.1+x）mol/L 
則K=

(0.1+x)3

(0.1-x)3

=64，解得x=0.06，
υ（CO）=

0.06mol/L

10min

=0.006mol/（L?min），
 CO的平衡轉化率為：

0.06

0.1

×100%=60%，
故答案為：0.006mol/（L?min）；60%．

點評：本題考查化學平衡常數(shù)的表達式及應用，化學平衡狀態(tài)的判斷，比較簡單．