Question

【題目】在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發生下列反應：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

（1）該反應的平衡常數表達式為K=________。

（2）該溫度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10 min后，生成了單質鐵11.2 g。則10 min內CO的平均反應速率為________。

（3）該反應達到平衡后，加入Fe粉，平衡________移動；保持恒溫恒容通入CO，平衡向________移動。（填“向左”、“向右”或“不”）

（4）表明該反應已達平衡狀態的是______________

A.單位時間內生成nmolCO同時生成nmolCO2 B.恒容時混合氣體的壓強不變

C.混合氣體的總質量不變 D.CO2的體積分數不變 E.Fe的濃度不變

Answer 1

【答案】c3 (CO2)/c3 (CO) 0.015mol·L－1·min－1 不 向右 ACD

【解析】

（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以該反應的平衡常數表達式為K=c3(CO2)/c3(CO2)；綜上所述，本題答案：c3(CO2)/c3(CO)。

（2）11.2 g鐵是11.2g÷56g/mol＝0.2mol，根據方程式可知消耗CO是0.3mol，濃度是0.15mol/L，所以10min內CO的平均反應速為0.15mol/L÷10min＝0.015mol/（L·min）；綜上所述，本題答案：0.015mol·L－1·min－1。

（3）純固體的濃度為定值，改變其用量，速率不變，平衡不動，因此該反應達到平衡后，加入Fe粉，平衡不移動；保持恒溫恒容通入CO，相當于增加反應物濃度，平衡右移；綜上所述，本題答案：不；向右。

（4）A. CO或（CO2）的生成速率與消耗速率相等，說明反應達到平衡狀態，A正確；

B.該反應為反應前后體積不變的反應，壓強恒為定值，所以恒容時混合氣體的壓強不變，不能判斷反應達到平衡狀態，B錯誤；

C. CO或（CO2）的質量不再改變，物質的量不變，濃度不變，反應達到平衡狀態，C正確；

D. CO2的體積分數不變，CO2的濃度保持不變，正逆反應速率相等，說明反應達到平衡狀態，D正確；

E.Fe為純固體，濃度恒為定值，不能說明反應達到平衡狀態，E錯誤；

綜上所述，本題選ACD。