题目内容
【题目】已知 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) 在不同温度下的平衡常数如表:
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 42.9 | 50.7 | 64.0 |
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,1300℃时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2各1mol , 反应经过10min 后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率 v(CO2)= ,CO 的平衡转化率为 。
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是 ______。
A.增加Fe2O3的量
B.加入合适的催化剂
C.移出部分CO2
D.提高反应温度.
【答案】
(1),>
(2)0.006mol/(L?min),60%
(3)C,D
【解析】
解析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此根据方程式可知该反应的平衡常数表达式 K= ;根据表中数据可知升高温度平衡常数增大,这说明升高温度平衡向正反应方向进行,则正反应是吸热反应,则ΔH>0。(2)
Fe2O3(s)+ | 3CO(g) 2Fe(s)+ | 3CO2(g) | |
起始(mol/L) | 0.1 | 0.1 | |
转化(mol/L) | x | x | |
平衡(mol/L) | 0.1-x | 0.1+x |
则根据平衡常数可知 ,解得x=0.06,则该时间范围内反应的平均反应速率 v(CO2)=0.06mol/L÷10min=0.006mol/(L·min),CO的平衡转化率为 。(3)A.增加固体Fe2O3的量不能改变平衡状态,转化率不变,A错误;B.加入合适的催化剂不能改变平衡状态,转化率不变,B错误;C.移出部分CO2,降低生成物浓度,平衡向正反应方向进行,转化率提高,C正确;D.正反应吸热,提高反应温度,平衡向正反应方向进行,转化率提高,D正确,答案选CD。
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法和化学平衡常数的含义对题目进行判断即可得到答案,需要熟知反应速率的单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t;指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度不变的状态.