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CO2D.提高反应温度.
【答案】 > 0.006mol/(Lmin) 60% CD
【解析】试题分析:(1)根据平衡常数概念分析;依据温度和平衡常数的关系解答;
(2)依据平衡常数结合三段式计算;
(3)根据外界条件对平衡状态的影响分析。
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)
起始浓度(mol/L) 0.1 0.1
转化浓度(mol/L) x x
平衡浓度(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。