题目内容
高炉炼铁中发生的基本反应之一为:FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)ΔH＞0，已知1 373 K时K=0.263。
(1)该反应的平衡常数表达式为 。
(2)温度升高，化学平衡移动后，平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)1 373 K时测得高炉中c(CO2)="0.025" mol/L，c(CO)="0.1" mol/L，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态 (填“是”或“否”)。此时，化学反应速率v(正) v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)，其原因是 。
(1)K=c(CO2)/c(CO) (2)增大
(3)否 大于
因为Qc=c(CO2)/c(CO)="0.025" mol/L/0.1 mol/L=0.25＜0.263，故平衡向右移动，v(正)＞v(逆)
解析
甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)＋H2O(l)
HCOOH(l)＋CH3OH(l) ΔH>0，某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表：
| 组分 | HCOOCH3 | H2O | HCOOH | CH3OH |
| 物质的量/ mol | 1.00 | 1.99 | 0.01 | 0.52 |
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化见下图：
(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：
| 反应时间 范围/min | 0～5 | 10～15 | 20～25 | 30～35 | 40～45 | 50～55 | 75～80 |
| 平均反应速率 /(10－3 mol·min－1 | 1.9 | 7.4 | 7.8 | 4.4 | 1.6 | 0.8 | 0.0 |
请计算15～20 min范围内甲酸甲酯的减少量为________ mol，甲酸甲酯的平均反应速率为________ mol·min－1(不要求写出计算过程)。
(2)依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：
____________________________________________________________
(3)其他条件不变，仅改变温度为T2(T2大于T1)，画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O（g），在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g），反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
（1）根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c（H2）＝________。
（2）判断该反应达到平衡的依据是________（填序号）。
| A．CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 |
| B．CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 |
| C．CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 |
| D．正、逆反应速率都为零 |
CH3OH(g)。
2NH3 △H<0。若保持温度不变，某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示：8 min内分钟NH3的平均生成速率为 mol·L-1·min-1。
H=-akJ·mol-1
2SO3(g) ΔH="-196" kJ·mol-1。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下：2NO + 2 CO
2CO2 + N2 ，为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：
| 时间 /s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol·L—1 | 1.00×10—3 | 4.50×10—4 | 2.50×10—4 | 1.50×10—4 | 1.00×10—4 | 1.00×10—4 |
| c(CO)/mol·L—1 | 3.60×10—3 | 3.05×10—3 | 2.85×10—3 | 2.75×10—3 | 2.70×10—3 | 2.70×10—3 |
请回答：（以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响）：
（1）前2s内的平均反应速度v (N2)＝ 。
（2）在该温度下，反应的平衡常数K＝ ；若升高温度时K值变小，则该反应的ΔH 0(填写“＞”、“＜”、“＝”)。
（3）若在容器中发生上述反应，达平衡后，下列措施能提高NO转化率的是
A. 选用更有效的催化剂 B. 升高反应体系的温度
C. 降低反应体系的温度 D. 缩小容器的体积
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组对比实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下面设计表的空格中填入剩余的实验条件数据。
| 实验编号 | T / ℃ | NO初始浓度 ( mol·L—1 ) | CO初始浓度 ( mol·L—1 ) | 催化剂的比表面积 ( m2·g—1 ) |
| Ⅰ | 280 | 1.20 × 10—3 | 5.80 × 10—3 | 82 |
| Ⅱ | | | | 124 |
| Ⅲ | 350 | | | 124 |
铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是：3Fe2＋＋2S2O32-＋O2＋xOH－→Fe3O4↓＋S4O32-＋2H2O
①上述离子方程式中x＝________；
②每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为________mol；
（2）某高效净水剂可由Fe（OH）SO4聚合得到。工业上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸为原料来制备Fe（OH）SO4，反应中有NO生成，化学方程式为 。
高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
Fe2O3（s）+ CO（g） 
Fe（s）+CO2（g）+Q
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
| 温度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
| 平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
（3）该反应的平衡常数表达式K=_ ；Q 0（填“>”、“<”或“=”）；
（4）欲提高上述反应中CO的平衡转化率，可采取的措施是 ；
A．提高反应温度 B．移出部分CO2
C．加入合适的催化剂 D．减小容器的容积
（5）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，此时v正 v逆（填“等于”、“大于”或“小于”）。经过l0 min，在1000℃达到平衡，则该时间范围内反应的平均反应速率v （CO2）= 。