Question

高溫下CuO和CO中發(fā)生如下反應(yīng)：CuO（s）＋CO（g） Cu（s）＋CO₂（g）。

已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

溫度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常數(shù)	4．0	3．7	3．5

請回答下列問題：

（1） 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝________，ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）；

（2）在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Cu、CuO、CO、CO₂各1．0mol，反應(yīng)經(jīng)過10min后達到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)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Cu的量　　  B．增加CuO的量     C．移出部分CO₂   D．提高反應(yīng)溫度

E．減小容器的容積         F．加入合適的催化劑

 

Answer 1

【答案】

（1）K＝c(CO₂)/c(CO)   ＜ （2）0．006mol/（L．min）  60%（3）  C

【解析】（1）平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式可知，平衡常數(shù)K＝c(CO₂)/c(CO)。隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸減小，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0。

（2）設(shè)CO的轉(zhuǎn)化率是x，則平衡時CO和CO₂的物質(zhì)的量分別是（1－x）mol和（1＋x）mol，則根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知，，解得x＝0.6mol。所以CO的轉(zhuǎn)化率是60％，CO₂的反應(yīng)速率是。

（3）由于反應(yīng)是體積不變的、放熱的可逆反應(yīng)，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率降低，D不正確。同樣改變壓強，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，E不正確。催化劑只能改變反應(yīng)速率，但不能改變平衡狀態(tài)，F(xiàn)不正確。固體不能影響反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)，AB不正確。降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，轉(zhuǎn)化率增大，C正確，答案選C。