Question

【題目】在一個體積為2 L的密閉容器中，高溫下發生反應：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物質的量(mol)隨時間(min)的變化關系如圖所示。

(1)反應在1 min時第一次達到平衡狀態，固體的質量增加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應速率v(CO2)= 。

(2)反應進行至2 min時，若只改變溫度，曲線發生的變化如圖所示，3 min時再次達到平衡，則ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。

(3)5 min時再充入一定量的CO(g)，平衡發生移動。下列說法正確的是 (填寫編號)。

A.v(正)先增大后減小 B.v(正)先減小后增大

C.v(逆)先增大后減小 D.v(逆)先減小后增大

表示n(CO2)變化的曲線是 (填寫圖中曲線的字母編號)。

(4)請用固態物質的有關物理量來說明該反應已經達到化學平衡狀態： 。

Answer 1

【答案】(1)0.1 mol·L-1·min-1

(2)> (3)C b

(4)Fe(或FeO)的質量(或物質的量)保持不變；或固體總質量保持不變

【解析】(1)由Fe生成FeO，固體質量增加3.2 g，說明生成FeO 0.2 mol，v(CO2)＝0.1 mol·L-1·min-1。

（2）由圖像可知：2min～3min,內二氧化碳的消耗的物質的量大于0～1min內二氧化碳的消耗量，即：第2分鐘后，反應物和生成物的反應速率同時增大，故反應進行至2 min時，改變的條件是升高溫度，升高溫度后，二氧化碳的濃度下降，一氧化碳的濃度上升，說明該平衡正向移動，根據勒夏特列原理，升溫平衡向吸熱方向移動，故正反應方向為吸熱方向，ΔH>0。

（3）5 min時再充入一定量的CO(g),平衡逆向移動，所以v(逆)先增大后減小，n(CO2)逐漸增大，b曲線符合題意。（4）當平衡達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，故Fe(或FeO)的質量(或物質的量)保持不變；或固體總質量保持不變。