题目内容
在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一
反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2="b" kJ·mol-
反应③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s)△H3
(1) △H3= (用含a、b的代数式表示)。
(2)反应①的化学平衡常数表达式K= ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2 L密闭容器中进行反应①,Fe和C02的起始量均为2.0 mol,达到平衡时CO2的转化率为 ,CO的平衡浓度为 。
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,则a 0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。
A.缩小反应器体积 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合适的催化剂
(4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中V是速率、φ为混合物中CO含量,T为温度)。
反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2="b" kJ·mol-
反应③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s)△H3
(1) △H3= (用含a、b的代数式表示)。
(2)反应①的化学平衡常数表达式K= ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2 L密闭容器中进行反应①,Fe和C02的起始量均为2.0 mol,达到平衡时CO2的转化率为 ,CO的平衡浓度为 。
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,则a 0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。
A.缩小反应器体积 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合适的催化剂
(4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中V是速率、φ为混合物中CO含量,T为温度)。
(1)(2a+b)kJ?mol?1
(2)c(CO)/c(CO2) 50% 0.5mol?L?1
(3) > BC (4)C
(2)c(CO)/c(CO2) 50% 0.5mol?L?1
(3) > BC (4)C
试题分析:(1)根据盖斯定律,?H3=2?H1+?H2=(2a+b)kJ?mol?1
(2)反应①中Fe和FeO为固体,不计入平衡常数表达式,所以反应①的化学平衡常数表达式K= c(CO)/c(CO2);设CO2的转化浓度为X,则Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g)
起始浓度(mol?L?1) 1 0
转化浓度(mol?L?1) x x
平衡浓度(mol?L?1) 1—x x
根据平衡常数,x÷(1—x)=1.0,解得x=0.5mol?L?1,CO的平衡浓度为0.5mol?L?1;则CO2的转化率为0.5mol?L?1 ÷0.5mol?L?1×100%=50%。
(3)升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,平衡向正反应方向移动,为吸热反应,所以a > 0;A、因为该反应气体的系数不变,缩小反应器体积,平衡不移动,CO的物质的量不变,错误;B、再通入CO2,反应物浓度增大,加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,正确;C、升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,CO的物质的量增加,正确;D、使用合适的催化剂只能加快反应速率,CO的物质的量不变,错误。
(4)A、根据该图像可知升高温度,平衡向逆反应方向移动移动,与反应①不符合;B、平衡后再升高温度,CO的含量减小,平衡向逆反应方向移动移动,与反应①不符合;C、T1反应速率快,说明T1 > T2,T1时CO的平衡浓度大,说明温度升高,平衡向正反应方向移动,与反应不符合。
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