Question

【題目】（1）已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－25 kJ·mol－1 ①

3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－47 kJ·mol－1 ②

Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋19 kJ·mol－1 ③

請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：_______________________。

（2）某研究小組向某2 L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B，發(fā)生反應(yīng)A(s)＋2B(g)D(g)＋E(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。在T1 ℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表：

時(shí)間(min) 物質(zhì)的量(mol)	0	10	20	30	40	50
B	2.00	1.36	1.00	1.00	1.20	1.20
D	0	0.32	0.50	0.50	0.60	0.60
E	0	0.32	0.50	0.50	0.60	0.60

①T ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。

②30 min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是________(填字母編號(hào))。

a．通入一定量的B b．加入一定量的固體A

c．適當(dāng)縮小容器的體積 d．升高反應(yīng)體系溫度

③若該密閉容器絕熱，實(shí)驗(yàn)測(cè)得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖如圖所示。由圖可知，Q________0(填“大于”或“小于”)，c點(diǎn)v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1 0.25 a 小于 等于

【解析】

（1）首先寫出FeO（s）被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO2（g）△H，利用蓋斯定律①×3-（③×2+②）可得到該化學(xué)方程式，以此計(jì)算△H；

（2）①由表可知T1 ℃時(shí)，20分鐘反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡濃度和平衡常數(shù)概念計(jì)算，所以K=；

②30nim后，BDE都增加，由圖可知反應(yīng)體系反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量都增加，可能增大反應(yīng)物B的量，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致反應(yīng)物和生成的物質(zhì)的量都增加，或按變化量同時(shí)改變反應(yīng)物和生成物；

③最高點(diǎn)達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高B的轉(zhuǎn)化率減小，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

（1）由已知熱化學(xué)方程式：①Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g），△H1=-25kJ/mol，②3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g），△H2=-47kJ/mol，③Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g），△H3=19kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律可得（3×①-②-2×③）÷6得CO還原FeO的熱化學(xué)方程式Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g），△H=（3×△H1-△H2-2×△H3）÷6=-11kJ/mol，故答案為：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO2（g）△H=-11kJ/mol；

（2）①由表可知T1 ℃時(shí)，20分鐘反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡濃度和平衡常數(shù)概念計(jì)算，所以K===0.25，故答案為：0.25；

②30nim后，BDE都增加，由圖可知反應(yīng)體系反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量都增加，可能增大反應(yīng)物B的量，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致反應(yīng)物和生成的物質(zhì)的量都增加，或按變化量同時(shí)改變反應(yīng)物和生成物。a．通入一定量的B平衡正向進(jìn)行，BDE增大，故a符合；b．加入一定量的固體A不影響平衡移動(dòng)，BDE不變，故b不符合；c．反應(yīng)前后氣體體積不變，適當(dāng)縮小容器的體積，平衡不移動(dòng)，故c不符合；d．反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高反應(yīng)體系溫度，平衡正向進(jìn)行，B減小，故d不符合，故答案為a；

③最高點(diǎn)達(dá)平衡狀態(tài)，溫度升高B的轉(zhuǎn)化率減小，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即Q小于0，c點(diǎn)為平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，故答案為：小于；等于