Question

【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等． 已知①Fe2O3（s）+3C（石墨，s）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1
②C（石墨，s）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1
则CO气体还原Fe2O3（s）的热化学方程式为 ．
（2）将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0.850℃时， 该反应的平衡常数K=1．
①该反应的平衡常数表达式为 ．
②若反应的容器容积为2.0L，反应进行4.0min时，容器内气体的物质的量减少了0，8mol，这段时间内υ（CO2）= ．
③850℃时，若向1.0L的密闭容器中同时充入3.0molCO2（g）、1.0mol H2（g）、1.0mol CH3OH（g）和
5.0mol H2O（g），上述反应向（填“正反应”或“逆反应”）方向进行．
④若上述反应的平衡常数K值增大，该反应（填序号）．
a．一定下正反应方向移动 b．一定下逆反应方向移动
c．在平衡移动过程中正反应速率先增大后减小 d．在平衡移动过程中逆反应速率先减小后增大．

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJ?mol﹣1
（2）k= ；0.05mol?L﹣1?min﹣1；逆反应； ad
【解析】解：（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1

②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1

依据盖斯定律①﹣②×3得到热化学方程式为：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJmol﹣1，

所以答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5 kJmol﹣1；（2）①据CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）此方程式，故k= ；

所以答案是：k= ；

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）～	△v=2mol
1	2
0.4	0.8

故△n（CO2）=0.4mol，υ（CO2）= =0.05 molL﹣1min﹣1，

所以答案是：0.05 molL﹣1min﹣1；

③此时浓度商Qc= = = ，故反应向逆反应进行，

所以答案是：逆反应；

④平衡常数K值增大即平衡向正反应方向移动或者平衡移动过程中逆反应速率先减小后增大，

所以答案是：ad．

【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识，掌握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），以及对化学平衡的计算的理解，了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．