Question

19．鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)．
（1）在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K==$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②該溫度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質(zhì)鐵11.2g．則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為0.015mol/（L•min）；
（2）下列各種情況能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)：ADE
A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率
C、容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
D、CO的質(zhì)量不再變化
E、容器內(nèi)密度不再變化．

Answer 1

分析 （1）①K為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，純固體不能代入K的表達(dá)式中；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反應(yīng)可知，消耗CO為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
（2）結(jié)合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判斷．

解答 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$，故答案為：=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反應(yīng)可知，消耗CO為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/（L•min），
故答案為：0.015mol/（L•min）；
（2）A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率，可知正逆反應(yīng)速率相等，為平衡狀態(tài)，故A選；
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率，均為逆反應(yīng)速率，不能判定平衡，故B不選；
C、該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不再變化，不能判定平衡，故C不選；
D、CO的質(zhì)量不再變化，由平衡特征“定”可知，為平衡狀態(tài)，故D選；
E、氣體的質(zhì)量為變量，則容器內(nèi)密度不再變化，為平衡狀態(tài)，故E選；
故答案為：ADE．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握K的表達(dá)式、速率計(jì)算及平衡判定為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意固體不能代入K中，題目難度不大．