Question

20．化学理论在元素单质及其化合物反应中应用广泛．（1）在一定条件下，可逆反应mA?nB+pC△H，达到平衡状态．
①若A、B、C都是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，则m大于n+p（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②其他条件不变，加热后A的质量减小，则反应△H大于0（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）某些金属氧化物（如Fe_XO_Y）粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是c（填序号）

（3）一定温度下，发生反应：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H．已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1100
平衡常数	0.68	0.50

请回答下列问题：
①该反应的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T℃时，将FeO（s）和COg）各3.0mol加入10L的密闭容器中，反应达到平衡后，测得CO转化率为W₁，c（CO₂）=0.15mol•L^-1，则温度T低于（填“高于”、“低于”、“等于”）1000，若此时保持其它条件不变再充入2.0mol CO（g），再达平衡时测得CO转化率为W₂，则W₁=W₂（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）①增大压强，平衡向着方程式的系数减小的方向移动；
②升高温度，化学平衡向着吸热方向进行；
（2）据通过加热引发铝热反应以及铝热反应为放热反应以及温度升高化学反应速率加快；
（3）①根据温度和平衡常数以及反应的吸放热之间的关系来回答；
②计算1000℃时CO的转化率以及二氧化碳的平衡浓度，根据三行式计算比较．

解答 解：（1）mA?nB+pC△H，达到平衡状态．
①若A、B、C都是气体，增大压强，平衡向方式的系数减小的方向移动，即向正反应方向移动，则m＞n+p，故答案为：大于；
②其他条件不变，升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，即加热后A的质量减小，则反应正向进行，△H＞0，故答案为：大于；
（2）因通过加热引发铝热反应，所以开始速率为零，一旦反应，反应放热，温度不断升高，化学反应速率加快，故选：c；
（3）①该反应的K随着温度的升高而减小，所以反应释放热量，△H＜0，故答案为：＜；
②T℃时，将FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密闭容器中，
         FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）
初始浓度：0.3     0.3      0       0
变化浓度：0.15            0.15
平衡浓度：0.15            0.15
CO转化率为W₁=$\frac{0.15}{0.3}$×100%=20%，c（CO₂）=0.15mol•L^-1，K=1，
T℃时，将FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密闭容器中，设变化的CO浓度是x，
         FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）
初始浓度：0.3     0.3      0       0
变化浓度：x                x
平衡浓度：0.3-x              x
则K=$\frac{x}{0.3-x}$=0.68，解得x=0.12mol/L，所以CO转化率为W₂=$\frac{0.12}{0.3}$×100%=40%，c所以T℃时CO的转化率大于1000℃时CO的转化率，升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，△H＜0，所以温度T低于1000，此时保持其它条件不变再充入2.0mol CO（g），则建立的平衡是等效的，所以再达平衡时测得CO转化率为W₂=W₁，故答案为：低于；=．

点评 本题是一道关于化学平衡常数的计算题，考查生化学平衡移动原理以及三行式的计算知识，属于综合知识的考查，难度中等．