Question

【題目】在密閉容器中進行反應①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一

反應②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2=b kJ·mol-

反應③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s) △H3

(1) △H3=___________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(2)反應①的化學平衡常數(shù)表達式K=____________，已知500℃時反應①的平衡常數(shù)K=1，在此溫度下2 L密閉容器中進行反應①，F(xiàn)e和C02的起始量均為2．0 mol，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為______________ ，CO的平衡濃度為________________。

(3)將上述平衡體系升溫至700℃，再次達到平衡時體系中CO的濃度是C02濃度的兩倍，則a ___________0(填“>”、“<”或“=”)。為了加快化學反應速率且使體系中CO的物質(zhì)的量增加，其他條件不變時，可以采取的措施有__________(填序號)。

A．縮小反應器體積 B．再通入CO2 c．升高溫度 D．使用合適的催化劑

Answer 1

【答案】 (2a+b)kJ·m0l- 1 c(C0)／c(C02) 50％ 0.5 mol/L > BC

【解析】（1）根據(jù)蓋斯定律，H3=2H1+H2=（2a+b）kJmol-1；（2）反應①中Fe和FeO為固體，不計入平衡常數(shù)表達式，所以反應①的化學平衡常數(shù)表達式K= c（CO）/c(CO2)；設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化濃度為x，則

Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)

起始濃度（molL-1） 1 0

轉(zhuǎn)化濃度（molL-1） x x

平衡濃度（molL-1） 1—x x

根據(jù)平衡常數(shù)， =1.0，解得x=0.5molL-1，CO的平衡濃度為0.5molL-1；則CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%。

（3）升溫至700℃，再次達到平衡時體系中CO的濃度是CO2濃度的兩倍，平衡向正反應方向移動，為吸熱反應，所以a > 0；A、因為該反應氣體的系數(shù)不變，縮小反應器體積，平衡不移動，CO的物質(zhì)的量不變，選項A錯誤；B、再通入CO2，反應物濃度增大，加快化學反應速率且使體系中CO的物質(zhì)的量增加，選項B正確；C、升高溫度，反應速率加快，平衡向正反應方向移動，CO的物質(zhì)的量增加，選項C正確；D、使用合適的催化劑只能加快反應速率，CO的物質(zhì)的量不變，選項D錯誤。答案選BC。