Question

高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）（正反应是吸热反应），其平衡常

高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）（正反应是吸热反应），其平衡常数可表示为：K=c(CO2)c(CO)，已知1100℃时K=0.263．（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值______；平衡常数K值______（选填“增大”“减小”或“不变”）．（2）1100℃时测得高炉中c（CO2）=0.025mol?L-1、c（CO）=0.1mol?L-1，在这 种情况下，该反应是否处于化学平衡状态______（选填“是”或“否”），此时，化学反应速率是v正______v逆（选填“大于”“小于”或“等于”）；（3）目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1．现向体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图所示．①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=______；②若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数______（填序号）a．可能不变 b．可能减小 c．可能增大 d．不变、减小、增大皆有可能．

Answer 1

（1）化学反应是吸热反应，温度升高，化学平衡正向进行，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO₂和CO的体积比值增大；依据化学平衡常数概念和计算式判断平衡常数增大，
故答案为：增大；增大；
（2）1100℃时测得高炉中c（CO₂）=0.025mol?L^-1，c（CO）=0.1mol?L^-1，在这种情况下，难度商Qc=

c(CO2)

c(CO)

=

0.25mol/L

0.1mol/L

=0.25＜K=0.263，所以此时反应未达到化学平衡，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；故答案为：否；大于；
（3）①由图可知，10min到达平衡，平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，由方程式CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O可知，氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L，故v（H₂）=

2.25mol/L

10min

=0.225mol/（L?min），
故答案为：0.225mol/（L?min）；
②化学平衡常数只与温度有关，当不改变温度，使平衡向右移动时，化学平衡常数不变，正反应放热，当降低温度使平衡向右移动时，化学平衡常数减小，故答案为：ac．