Question

【題目】化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。

（1）已知：3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+4CO2(g) △H1=-47kJ/mol；

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H2=-14kJ/mol。

則Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=________。

（2）煤化工行業中常常通過研究不同溫度下反應的平衡常數來解決各種實際問題。將等體積的CO和H2O(g)通入一恒容密閉容器中，發生反應：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，該反應的平衡常數隨溫度的變化如下表所示。

溫度／℃	400	500	800
平衡常數K	9.94	9	1

① 該反應的平衡常數表達式K=_______，該反應的正反應是_______（填“吸熱”或“放熱”）反應。

② 若反應在800℃時進行, CO和H2O(g)的起始濃度均為0.020 mol·L-1，則該條件下，CO的平衡轉化率為_________。

③ 下列措施中能夠提高CO轉化率的是______（填字母）

a．降低溫度 b．加入催化劑 c．增加CO的濃度 d.加入H2O(g)

Answer 1

【答案】 -25 kJ· mol-1 放熱 50% ad

【解析】(1)已知：①3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+4CO2(g) △H1=-47kJ/mol；②Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H2=-14kJ/mol，根據蓋斯定律可知，由①×+②×得Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ，則△H=(-47kJ/mol)×+(-14kJ/mol)×=-25 kJ·mol-1 ；

(2)①)①根據CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，可知：K=；溫度升高K值減小，所以正反應為放熱反應；

②對于反應：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，
開始(mol/L)：0.02 0.02 0 0
變化(mol/L)： c c c c
平衡(mol/L)：0.02-c 0.02-c c c

所以=1，解得：c=0.01，則該條件下，CO的平衡轉化率為×100%=50%；

③a．降低溫度平衡正向移動，CO轉化率提高，故a正確；b．加入催化劑，反應速率改變，但平衡不移動，CO轉化率不變，故b錯誤；c．增加CO的濃度，平衡正向移動，但CO的轉化率反而降低，故c錯誤；d.加入H2O(g)，平衡正向移動，CO的轉化提高，故d正確；答案為ad。