Question

【題目】研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要意義．
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等． 已知①Fe2O3（s）+3C（石墨，s）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1
②C（石墨，s）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1
則CO氣體還原Fe2O3（s）的熱化學方程式為 ．
（2）將CO2轉化為甲醇的熱化學方程式為CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0.850℃時， 該反應的平衡常數K=1．
①該反應的平衡常數表達式為 ．
②若反應的容器容積為2.0L，反應進行4.0min時，容器內氣體的物質的量減少了0，8mol，這段時間內υ（CO2）= ．
③850℃時，若向1.0L的密閉容器中同時充入3.0molCO2（g）、1.0mol H2（g）、1.0mol CH3OH（g）和
5.0mol H2O（g），上述反應向（填“正反應”或“逆反應”）方向進行．
④若上述反應的平衡常數K值增大，該反應（填序號）．
a．一定下正反應方向移動 b．一定下逆反應方向移動
c．在平衡移動過程中正反應速率先增大后減小 d．在平衡移動過程中逆反應速率先減小后增大．

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJ?mol﹣1
（2）k= ；0.05mol?L﹣1?min﹣1；逆反應； ad
【解析】解：（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

依據蓋斯定律①﹣②×3得到熱化學方程式為：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJmol﹣1，

所以答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJmol﹣1；（2）①據CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）此方程式，故k= ；

所以答案是：k= ；

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）～	△v=2mol
1	2
0.4	0.8

故△n（CO2）=0.4mol，υ（CO2）= =0.05 molL﹣1min﹣1，

所以答案是：0.05 molL﹣1min﹣1；

③此時濃度商Qc= = = ，故反應向逆反應進行，

所以答案是：逆反應；

④平衡常數K值增大即平衡向正反應方向移動或者平衡移動過程中逆反應速率先減小后增大，

所以答案是：ad．

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解化學平衡狀態本質及特征的相關知識，掌握化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效），以及對化學平衡的計算的理解，了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．