(10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)温度/℃100011501300平衡常数4.03.73

(10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)温度/℃100011501300平衡常数4.03.73

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(10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=      ,△H      0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=      、CO的平衡转化率=        
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是      
A.减少Fe的量      B.增加Fe2O3的量     C.移出部分CO2
D.提高反应温度    E.减小容器的容积      F.加入合适的催化剂
答案
c(CO2)/ c(CO)(2分)<(2分)
⑵6×103mol/(L·min)(2分)    60%(2分)   ⑶c(2分)
解析
(1)平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物难得的幂之积的比值,所以其表达式为K=c(CO2)/ c(CO)。根据有关数据可知,温度越高平衡常数越小,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。
(2)设平衡时CO的物质的量浓度是x,则消耗CO的浓度是0.1-x,生成CO2也是0.1-x,平衡是CO2就是0.1-x+0.1=0.2-x。根据平衡常数可知          ,解得x=0.04mol/L,所以消耗CO是0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,则其转化率是0.06÷0.1×1005=60%。CO2的反应速率是0.06mol/L÷10min=6×103mol/(L·min)。
(3)固体质量的变化,不影响平衡状态,AB不正确。C是解得生成物浓度,平衡向正反应方向移动,转化率增大。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低。反应前后体积不变,改变压强,平衡不移动。同样催化剂也不能影响平衡状态,所以正确的答案是C。
举一反三
一定温度下,将 3 mol SO2和 1 mol O2 充入一定容密闭容器中,在催化剂存在下进行下列反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);△H= -197 kJ/ mol,当达到平衡状态时,下列说法中正确的是(   )
A.生成 SO3为2 molB.SO2和 SO3 物质的量之和一定为 3 mol
C.放出 197 kJ 的热量D.SO2的物质的量和SO3 物质的量一定相等

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在一定条件下,密闭容器中可发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) 。
下列说法中,表明这一反应已经达到化学平衡状态的是(  )
A.N2、H2、NH3的浓度相等B.N2、H2、NH3的浓度不再变化
C.N2、H2、NH3在密闭容器中共存D.反应停止,正、逆反应速率都等于零

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在一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是       
A.Z生成的速率与X生成的速率相等
B.单位时间生成a mol X,同时生成3a mol Y
C.X、Y、Z的浓度不再变化
D.X、Y、Z的分子数比为1∶3∶2

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在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L-1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L-1
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是:
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数减小
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
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在一定温度下的定容密闭容器中,当下列条件不再改变时,表明反应(  )A(s)+2B(g)  C(g)+D(g)已达到平衡状态的现象是
A. 混合气体的压强            B.混合气体的密度
C. 气体的总物质的量          D单位时间内生成n mol C的同时消耗2n molB
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