题目内容
(14分 )高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:
FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气) △H﹤0。已知1100℃时,K=0.263。化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。
(1) 其平衡常数可表示为K=_______ ,若温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K值_____(本小题空格填写:增大、减小或不变)
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于化学平衡状态_______ (选填“是”或“否”),此时化学反应速率是 υ正___υ逆(选填大于、小于或等于)其原因是___________。
(3)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______
A. 一定向正反应方向移动 B. 一定向逆反应方向移动
C. 一定不移动 D. 不一定移动
(4)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施( )
A. 减少Fe B. 增加FeO
C. 移出部分CO2 D. 提高反应的温度
E. 减小容器的体积 F. 加入合适的催化剂
(14分,每空2分)(1)K=c(CO2)/c(CO) ;减小
(2) 否 大于 C(CO2)/C(CO)﹤0.263。 (3)D (4)C
【解析】(1)平衡常数是在一定条件下,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,所以K=c(CO2)/c(CO) ;正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
(2)当c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1是K=0.025÷0.1=0.25<0.263,所以反应还没有达到平衡状态。
(3)保持容器容积不变,使容器内压强增大,但物质的浓度不一定变化,所以平衡不一定发生移动,答案选D。
(4)铁、FeO都是是固体,不能影响平衡状态;移出部分CO2 ,即降低生成物的浓度,平衡向正反应方向进行,转化率增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,转化率降低;反应前后条件不变,减小容器的体积,平衡不移动;催化剂不能改变平衡状态,所以正确的答案选C。