Question

高炉炼铁过程中发生的主要反应为： 1 3 Fe 2 O 3 （s）+CO（g）? 2 3 Fe（s）+CO

高炉炼铁过程中发生的主要反应为： 1 3 Fe 2 O 3 （s）+CO（g）? 2 3 Fe（s）+CO 2 （g）．已知该反应在不同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3.7 3.5 请回答下列问题：（1）该反应的平衡常数表达式K=______，△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe 2 O 3 、CO各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．求该时间范围内反应的平均反应速率υ（CO 2 ）=______CO的平衡转化率=______（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是______．A．减少Fe的量 B．增加Fe 2 O 3 的量 C．移出部分CO 2 D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂（4）在1L的密闭容器中，1300℃条件，下列达平衡状态的是______． A B C D n（Fe 2 O 3 ） 0.350 0.027 0.080 0.080 n（CO） 0.010 0.010 0.010 0.050 n（Fe） 0.100 0.064 0.080 0.080 n（CO 2 ） 0.035 0.088 0.040 0.050

Answer 1

（1）反应 1 3 Fe 2 O 3 （s）+CO（g）? 2 3 Fe（s）+CO 2 （g）的平衡常数k= c(C O 2 ) c(CO) ， 由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，即△H＜0， 故答案为： c(C O 2 ) c(CO) ；＜； （2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：              1 3 Fe 2 O 3 （s）+CO（g）? 2 3 Fe（s）+CO 2 （g） 开始（mol）：1                 0 变化（mol）：n                 n 平衡（mol）：1-n               n 所以 n 1-n =4，解得n=0.8， 所以n（CO）= 0.8mol 10L 10min =0.008 mol?L -1 ?min -1 ， CO的平衡转化率为 0.8mol 1mol ×100%=80%， 故答案为：0.008 mol?L -1 ?min -1 ；80%； （3）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误； B．氧化铁是固体，增加Fe 2 O 3 的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误； C．移出部分CO 2 ，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确； D．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故D错误； E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误； F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误； 故选C； （4）A、浓度商Qc= 0.035mol 0.01mol =3.5，等于平衡常数，故处于平衡状态，故A符合； B、浓度商Qc= 0.88mol 0.01mol =8.8，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故B不符合； C、浓度商Qc= 0.04mol 0.01mol =4，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，故C不符合； D、浓度商Qc= 0.05mol 0.05mol =1，小于平衡常数3.5，故反应向正反应进行，故D不符合； 故选A．