Question

I.高爐煉鐵的主要反應(yīng)為Fe₂O₃＋3CO2Fe＋3CO₂。

已知該反應(yīng)的H，在1000℃時(shí)，K=64。在1000℃的條，在容積10 L的密閉容器中，加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1．OmoI，反應(yīng)經(jīng)10 min后達(dá)到平衡。

(1)該時(shí)間范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO₂）=_________mol/Lmin

(2) 的最大轉(zhuǎn)化率_________________。

(3)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_______________。

A．減少Fe的量         B．增加Fe₂O₃的量

C．升高反應(yīng)溫度        D．移出部分CO₂

E．使用合適的催化劑    F．減少容器的容積

Ⅱ．已知化學(xué)反應(yīng)①：Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K₁；化學(xué)反應(yīng)②：Fe（s）+H₂O（g）FeO（s）+H₂（g），其平衡常數(shù)K₂．在溫度973K和1173K情況下，K₁、K₂的值分別如下：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

 

(4)通過(guò)表格中的數(shù)值可以推斷：反應(yīng)①的△H_   O。（填“>”“<”）

(5)現(xiàn)有反應(yīng)③：該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表

達(dá)式K₃=____。

(6)根據(jù)反應(yīng)①和②可以推導(dǎo)出Ki，Kz和瑪之間的關(guān)系式。K₃=__________。據(jù)此關(guān)系式和上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應(yīng)③的△H_      _0(填“>”“<”)。

 

Answer 1

【答案】

（14分）

（1）0.006     （2分）

（2）60%    （2分）

（3）D      （2分）

（4）＞       （2分）

（5）     （2分）

（6）K₃＝K₁/K₂       （2分） ＞          （2分）

【解析】I.⑴在1000℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在10L恒容密閉容器甲中，加入物質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x

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

起始量（mol） 1         1            1         1

變化量（mol）           x                      x

平衡量（mol）          1-x                    1+x

K===64，計(jì)算得到x=0.6

轉(zhuǎn)化率=60%

v(CO₂）==0.006mol/Lmin

故答案為：⑴0.006mol/Lmin⑵60%；

⑶A．鐵是固體，減少Fe的量，不影響平衡移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故A錯(cuò)誤；

B．氧化鐵是固體，增加Fe₂O₃的量，不影響平衡移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故B錯(cuò)誤；

C．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)溫度，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故C錯(cuò)誤；

D．移出部分CO₂，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；

E．加入合適的催化劑，平衡不移動(dòng)，故E錯(cuò)誤；

F．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，減小容器的容積，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故F錯(cuò)誤；

故選D；

⑷由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)吸熱，△H >0

故答案為：>；

⑸依據(jù)反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）CO（g）+H₂O（g），根據(jù)平衡常數(shù)的概念，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學(xué)表達(dá)式：K=

，故答案為：

（6）已知：①Fe（s）+CO₂（g）FeO（s）+CO（g）；

②Fe（s）+H₂O（g）FeO（s）+H₂（g）；

利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）CO（g）+H₂O（g）；

則K₃==÷=；

依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，溫度升高增大，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；△H>0，

答案：，>。

考點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率，化學(xué)平衡原理及其應(yīng)用