Question

高溫下，煉鐵高爐中存在下列平衡：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H＞0
試回答下列問題：
（1）鐵在元素周期表中位于

四

周期

Ⅷ

族．
（2）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：

K=

c(CO2)

c(CO)

，升高溫度，該反應的平衡常數(shù)K值將

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），平衡體系中固體的質量將

減小

．
（3）為減少高爐冶鐵時，含有CO的尾氣排放，下列研究方向不可取的是

ACD

．
A．其它條件不變，增加高爐的高度   　　  B．調節(jié)還原時的爐溫
C．增加原料中焦炭與赤鐵礦的比例   　　  D．將生成的鐵水及時移出
（4）1100℃時，F(xiàn)eO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g），平衡常數(shù)K=0.4．今在一密閉容器中，加入7.2g的FeO，同時通入4.48L的CO氣體（已折合為標準狀況），將其升溫到1100℃，并維持溫度不變，達平衡時，F(xiàn)eO的轉化率為

57.1%

．（精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)元素周期表的編排規(guī)律以及鐵元素的位置知識來回答；
（2）化學平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

反應物平衡濃度系數(shù)次方的乘積

，根據(jù)溫度與平衡常數(shù)的關系來回答；
（3）根據(jù)化學平衡移動的影響因素知識來判斷；
（4）令轉化率的CO的物質的量為xmol，根據(jù)三段式用x表示出平衡時一氧化碳與二氧化碳的濃度，代入平衡常數(shù)計算x值，根據(jù)方程式可知轉化的FeO的物質的量n（FeO）=n（CO），計算轉化的FeO質量，最后利用轉化率定義計算．

解答：解：（1）金屬鐵元素在周期表中的位置是：第四周期，第ⅤⅢ族，故答案為：四、Ⅷ；
（2）FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常數(shù)K=

c(CO2)

c(CO)

，該反應是吸熱反應，升高溫度，化學平衡正向移動，該反應的平衡常數(shù)K值將增大，生成的固體鐵的質量會比原來氧化亞鐵的質量少，故答案為：

c(CO2)

c(CO)

；增大；減��；
（3）為減少高爐冶鐵時含有CO的尾氣排放，使得化學平衡FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）正向移動的因素均可以．
A．其它條件不變，增加高爐的高度，不會引起化學平衡的移動，不可取，故A正確；
B．升高還原時的爐溫，會引起化學平衡正向移動，可取，故B錯誤；
C．增加原料中焦炭與赤鐵礦的比例，化學平衡不會發(fā)生移動，不可取，故C正確；
D．將生成的鐵水及時移出，不會引起化學平衡的移動，不可取，故D正確．
故選ACD．
（4）（5）4.48LCO（已折合為標準狀況）物質的量為

4.48

22.4

=0.2mol，令轉化率的CO的物質的量為xmol，則：
            FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g），
開始（mol）：0.2               0
變化（mol）：x                 x
平衡（mol）：0.2-x             x
一氧化碳的系數(shù)等于二氧化碳的系數(shù)，故可以用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)，所以

x

0.2-x

=0.4，解得x=

2

35

mol，由方程式可知，轉化的FeO的物質的量n（FeO）=n（CO）=

2

35

mol，所以FeO的轉化率為

2 35 ×72

7.2

×100%=57.1%，即FeO的轉化率為57.1%．
故答案為：57.1%．

點評：本題涉及化學平衡常數(shù)的意義、化學平衡移動的影響因素以及化學平衡轉化率的有關計算等知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．