Question

【題目】化學(xué)工業(yè)與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，回答下列問(wèn)題：

已知反應(yīng)： Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H =a kJmol-1，測(cè)得在不同溫度下，平衡常數(shù) K 值如下：

溫度／℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）寫(xiě)出 K 的表達(dá)式__________________。

（2）反應(yīng)中的 a____________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）若 500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，CO2 起始濃度為 3molL－１，CO 的平衡濃度為______molL－１。

（4）700 ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，要使該平衡向右移動(dòng)且能增大 CO2(g)的轉(zhuǎn)化率，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有________(填序號(hào))。

A．升高溫度到 900 ℃ B．通入 CO2

C．增加 Fe 的量 D．使用合適的催化劑

（5）700℃反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)增大反應(yīng)中 CO 的濃度，該平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，其它條件不變時(shí)，CO 和 CO2 的體積比值__________（填“增大”、“減小”或 “不變”）。

Answer 1

【答案】 K= ＞ 1.5 A 不變

【解析】（1）反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù) K =；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，故a＞0；（3）若 500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，CO2 起始濃度為 3molL－１，CO 的平衡濃度為xmolL－１，則：

Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)

起始濃度（mol/L） 3 0

改變濃度（mol/L） x x

平衡濃度（mol/L） 3-x x

K ===1，解得x=1.5mol/L；（4）A、升高溫度到900 ℃，該平衡向右移動(dòng)且能增大CO2(g)的轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)A正確；B、通入CO2平衡向右移動(dòng)，但降低了CO2(g)的轉(zhuǎn)化率，選項(xiàng)B不正確；C、鐵是固體，增加 Fe 的量，濃度不變，平衡不移動(dòng)，選項(xiàng)C不正確；D、催化劑不能改變平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D不正確，答案選A；（5）化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，700℃反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)增大反應(yīng)中 CO 的濃度，該平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，其它條件不變時(shí)，CO 和 CO2 的體積比值等于平衡常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故CO 和 CO2 的體積比值不變。