Question

【題目】高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為：

Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H

反應(yīng)1： Fe2O3(s)+3C(石墨，s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1

反應(yīng)2： C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) △H2

①△H= _________(用含△H1、 △H2代數(shù)式表示）

②保持溫度不變，在恒容容器中進(jìn)行反應(yīng)1，達(dá)到平衡狀態(tài)，再次充入一定量的CO (Fe足量），則平衡_________移動(填“正向”或“逆向”），達(dá)到新平衡后c(CO)將_________(填“變大”、“變小”或“不變”)

(2)在T℃時，反應(yīng) Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_________

②下列說法正確的是_________（填字母）。

A．若容器壓強(qiáng)恒定，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B．增加Fe2O3的量能提高CO的轉(zhuǎn)化率

C．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的平衡轉(zhuǎn)化率

D．若容器中固體質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

③取五等份CO，分別加入溫度不同但容積相同的恒容密閉容器中（已裝有足量Fe2O3），反應(yīng)相同時間后，分別測定體系中CO的體積分?jǐn)?shù)（CO%），并作出其隨反應(yīng)溫度（T）變化的關(guān)系圖，請?jiān)诖痤}卡中作出平衡時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨反應(yīng)溫度（T）的變化示意圖。

_________

Answer 1

【答案】 △H1-3△H2 逆向 不變 60% D

【解析】（1）①反應(yīng)1：Fe2O3（s）+3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g）△H1，反應(yīng)2：C（石墨）+CO2（g）2CO（g）△H2，依據(jù)蓋斯定律反應(yīng)1-反應(yīng)2×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=△H1-3△H2，故答案為：△H1-3△H2；

②保持溫度不變，在恒容容器中進(jìn)行反應(yīng)1，達(dá)到平衡狀態(tài)，再次充入一定量的CO (Fe足量），CO的濃度增大，平衡逆向移動，溫度不變，平衡常數(shù)不變，K= c3(CO)，達(dá)到新平衡后c(CO)不變，故答案為：逆向；不變；

（2）①在T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲中，加入物質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)的量為x

Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）

起始量（mol） 1 1 1 1

變化量（mol） x x

平衡量（mol） 1-x 1+x

K===64，計(jì)算得到x=0.6，轉(zhuǎn)化率=60%，故答案為：60%；

②A．若容器壓強(qiáng)始終恒定，不能標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．固體量增加不影響化學(xué)平衡，增加Fe2O3不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C．乙容器中結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算得到消耗一氧化碳1mol，乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為66.6%，故C錯誤；D．若容器中固體質(zhì)量不再改變，說明容器中其他物質(zhì)的質(zhì)量也不會改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；故答案為：D；

③圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)為平衡狀態(tài)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)左則為未平衡狀態(tài)，右則為平衡狀態(tài)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量逐漸減小，因此平衡時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨反應(yīng)溫度（T）的變化示意圖為，故答案為：。