Question

【題目】高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應為：

Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=aKJ ·mol－1

（1）已知：

①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H1=+489.0kJ·mol－1

C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ·mol－1

則a= kJ·mol－1。

（2）冶煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K= ，溫度升高后，K值 (填“增大”、“不變”或“減小”)。

（3）在T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，反應經(jīng)過一段時間后達到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 。

②下列說法正確的是 (填字母)。

a．若容器內(nèi)氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態(tài)

b．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2:3

c．增加Fe2O3可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率

Answer 1

【答案】（1）－28.5 （2）C3(CO2)/C3(CO) 減小 （3）①60% ②ab (漏選得1分，錯選不得分)

【解析】

試題分析：（1）①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1

②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1；①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律得到反應的焓變=+489.0kJmol-1-3×(+172.5kJmol-1)=-28.5kJmol-1。

（2）Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常數(shù)K=，該反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小；

（3）①在T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=64，甲容器內(nèi)濃度商Qc=1，小于平衡常數(shù)，反應向正反應進行，設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x，則：

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

起始量(mol)：1 1

變化量(mol)：x x

平衡量(mol)：1-x 1+x

反應前后氣體體積不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，故=64，解得x=0.6，故CO的轉(zhuǎn)化率=0.6mol/1mol×100%=60%，②a．反應前后氣體質(zhì)量變化，體積不變，隨反應進行氣體密度發(fā)生變化，若容器內(nèi)氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；b．甲為等效平衡，平衡時CO的含量相等，由于CO的含量=，則平衡時甲、乙中CO的平衡濃度之比為2mo/L：3mol/L=2：3，故b正確；d．Fe2O3為固體量，增加其用量，不影響化學平衡移動，不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故c錯誤，故選ab。