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=_____________，△H________0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe2O3、CO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
（4）在1L的密闭容器中，1300℃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 | 0.040 | 0.050 |
.
【答案】K= 
< 0.008 mol·L-1·min-1 80% C A
【解析】
（1）根据化学平衡常数的定义可知：K=
；
由于温度升高，化学平衡常数减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，该反应的正反应为放热反应 ，△H<0；
（2）
Fe2O3(s) + CO(g) 
Fe(s) + CO2(g)
起： 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
变： x x x x
终： 1 mol- x 1 mol- x 1 mol+ x 1 mol+ x
平衡常数只与温度有关，且已知1000℃时 K=4.0
即：K==
=4.0，解得：x = 0.8 mol 则υ(CO2)= 
= 0.008 mol/ (L·min)；
CO的平衡转化率=
= 80%；
（3）A、因Fe为固体，对平衡没有影响，选项A错误；
B、因Fe2O3为固体，对平衡没有影响，选项B错误；
C、CO2为气体生成物，减少生成物浓度平衡向正反应方向移动，选项C正确；
D、升高温度平衡向吸热反应方向移动。对于该反应来说是向逆反应方向移动，CO的平衡转化率降低，选项D错误；
E、因为该反应是前后气体相等的可逆反应。所以减小容器的容积也就是增大压强。化学平衡不发生移动。CO的平衡转化率不变。选项E错误；
F、催化剂只改变化学反应速率而不影响平衡的移动，选项F错误。
答案选C；
（4）A、浓度商Qc=
=3.5，等于平衡常数，故处于平衡状态，选项A符合；
B、浓度商Qc=
=8.8，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，选项B不符合；
C、浓度商Qc=
=4，大于平衡常数3.5，故反应向逆反应进行，选项C不符合；
D、浓度商Qc=
=1，小于平衡常数3.5，故反应向正反应进行，选项D不符合；
答案选A。
