Question

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
（1）已知：①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂
則△H=

 

（用含△H₁、△H₂代數(shù)式表示）
（2）高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

．
（3）在T℃時(shí)，該反應(yīng)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(shí)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

 

（填編號(hào)）．
A．若容器壓強(qiáng)恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．若容器內(nèi)氣體密度恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
D．增加Fe₂O₃就能提高CO的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式 和蓋斯定律計(jì)算分析判斷；
（2）Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出表達(dá)式；
（3）①在T℃時(shí)，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，依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計(jì)算得到；
 ②根據(jù)平衡狀態(tài)的特征，分析解答．

解答： 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁   
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂
依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=△H₁-3△H₂，
故答案為：△H₁-3△H₂；
（2）Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）平衡常數(shù)K=

c3(CO2)

c3(CO)

；故答案為：

c3(CO2)

c3(CO)

；
（3）①在T℃時(shí)，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=

c3(CO2)

c3(CO)

=

(1+x)3

(1-x)3

=64，計(jì)算得到x=0.6
轉(zhuǎn)化率=60%
故答案為：60%；            
 ②Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5kJmol^-1
a．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(cuò)誤；
b．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，體積不變，若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí)，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
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(cuò)誤；
d．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D錯(cuò)誤；
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)計(jì)算應(yīng)用，化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算方法題目難度中等．