Question

化學反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義．
（1）工業(yè)生產(chǎn)可以用NH₃（g）與CO₂（g）經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素，兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖：
則NH₃（g）與CO₂（g）反應(yīng)生成尿素的熱化學方程式為

 

．
（2）已知反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=a kJ/mol測得在不同溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如表：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

①該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K=

 

，a

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．在500℃2L密閉容器中進行反應(yīng)，F(xiàn)e和CO₂的起始量均為4mol，則5min后達到平衡時CO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

，生成CO的平均速率v（CO）為

 

．
②700℃反應(yīng)達到平衡后，要使該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有

 

（填字母）．
A．縮小反應(yīng)器容積    B．增加Fe的物質(zhì)的量  C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學反應(yīng)中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來解答；
（2）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫反應(yīng)①的平衡常數(shù)，注意固體不需要寫出；由表中數(shù)據(jù)可知，對于反應(yīng)①，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，據(jù)此判斷a值的符號；利用三段式表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，再利用轉(zhuǎn)化率定義求出轉(zhuǎn)化率，根據(jù)v=

△c

△t

計算v（CO）；
②根據(jù)外界條件對化學平衡移動的影響來回答．

解答： 解：（1）由圖示可知，將兩個反應(yīng)相加可得2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134 kJ/mol；
故答案為：2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134 kJ/mol；
（2）①反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)K=

c(CO)

c(CO2)

，由表中數(shù)據(jù)可知，對于反應(yīng)①，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)進行，故a＞0，
令平衡時參加反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol，則：
           Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
開始（mol）：4      4                 0
變化（mol）：x      x                 x
平衡（mol）：4-x    4-x               x
500℃平衡常數(shù)為1，所以

x

4-x

=1，解得x=2，
故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為

2

4

×100%=50%，
故CO表示的平均速率v（CO）=

2mol 2L

5min

=0.2mol/（L?min），
故答案為：

c(CO)

c(CO2)

；＞；50%；0.2mol/（L?min）；
②A、縮小反應(yīng)器容積，壓強增大，化學平衡不移動，故A錯誤；
B．增加Fe的物質(zhì)的量，不會引起化學平衡的移動，故B錯誤；
C．升高溫度到900℃，化學平衡正向移動，故C正確；
D．使用合適的催化劑，不會引起化學平衡的移動，故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查蓋斯定律、化學反應(yīng)速率和化學平衡移動方面的知識，屬于綜合知識的考查，難度大．