题目内容
【题目】高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
Fe2O3(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
请回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，该反应是_________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe2O3、CO各4.0 mol，反应经过20min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO)＝__________、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.降低反应温度 B.增加Fe2O3的量 C.加入合适的催化剂 D.移出部分CO2 E.减小容器的容积
(4)在1L的密闭容器中，1150℃条件，下列达平衡状态的是__________。
A | B | C | D | |
n(Fe2O3) | 0.350 | 0.027 | 0.080 | 0.080 |
n(CO) | 0.010 | 0.010 | 0.010 | 0.050 |
n(Fe) | 0.100 | 0.064 | 0.080 | 0.080 |
n(CO2) | 0.035 | 0.088 | 0.037 | 0.050 |
【答案】
放热 0.016mol/(Lmin) 80% AD C
【解析】
（1）反应
Fe2O3(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数
；由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；
（2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：
，解得n=3.2，所以
，CO的平衡转化率为
；
（3）A．降低反应温度，平衡将正向移动，可提高CO的平衡转化率，故A符合题意；
B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B不符合题意；
C．加入合适的催化剂，平衡不移动，故C不符合题意；
D．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故D符合题意；
E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E不符合题意；
故答案为：AD；
（4）1150℃下，平衡常数K=3.7；
A．浓度商
，反应未达到平衡状态，故A不符合；
B．浓度商
，反应未达到平衡状态，故B不符合；
C．浓度商
，反应达到平衡状态，故C符合；
D．浓度商
，反应未达到平衡状态，故D不符合；
故答案为：C。
