Question

【题目】在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

（1）反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=。
（2）反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH0(填“>”“<”或“=”)。
（3）5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是(填写编号)。
A.v(正)先增大后减小 B.v(正)先减小后增大
C.v(逆)先增大后减小 D.v(逆)先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是(填写图中曲线的字母编号)。
（4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：。

Answer 1

【答案】
（1）)0.1 mol·L-1·min-1
（2）>
（3）C,b
（4）Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变
【解析】(1)由Fe生成FeO，固体质量增加3.2 g，说明生成FeO 0.2 mol，v(CO2)＝0.1 mol·L-1·min-1。
（2）由图像可知：2min～3min,内二氧化碳的消耗的物质的量大于0～1min内二氧化碳的消耗量，即：第2分钟后，反应物和生成物的反应速率同时增大，故反应进行至2 min时，改变的条件是升高温度，升高温度后，二氧化碳的浓度下降，一氧化碳的浓度上升，说明该平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，故正反应方向为吸热方向，ΔH>0。
（3）5 min时再充入一定量的CO(g),平衡逆向移动，所以v(逆)先增大后减小，n(CO2)逐渐增大，b曲线符合题意。
（4）当平衡达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变。
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法和化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案，需要熟知反应速率的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．