Question

【題目】高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應為：

Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H

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

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

(2)在T℃時，反應 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，反應經過一段時間后達到平衡。

	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的平衡轉化率為_________

②下列說法正確的是_________（填字母）。

A．若容器壓強恒定，說明反應達到平衡狀態(tài)

B．增加Fe2O3的量能提高CO的轉化率

C．甲容器中CO的平衡轉化率大于乙的平衡轉化率

D．若容器中固體質量不再改變，說明反應達到平衡狀態(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），反應相同時間后，分別測定體系中CO的體積分數(shù)（CO%），并作出其隨反應溫度（T）變化的關系圖，請在答題卡中作出平衡時混合氣體的平均相對分子質量隨反應溫度（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1：Fe2O3（s）+3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g）△H1，反應2：C（石墨）+CO2（g）2CO（g）△H2，依據蓋斯定律反應1-反應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，在恒容容器中進行反應1，達到平衡狀態(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，該反應的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲中，加入物質反應達到平衡，設消耗一氧化碳物質的量為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，計算得到x=0.6，轉化率=60%，故答案為：60%；

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

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