Question

【题目】一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) △H>0。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。

（1）t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正______ν逆(填“>”“<”或“=”)；

（2）4分钟内，CO2的转化率为__________；CO的平均反应速率v(CO)＝__________________；

（3）下列条件的改变能减慢其反应速率的是______________(选填序号)

①降低温度 ②减少铁粉的质量

③保持压强不变，充入He使容器的体积增大 ④保持体积不变，充入He使体系压强增大

（4）下列描述能说明上述反应已达平衡的是__________________(选填序号)

①v(CO2)＝v(CO)

②单位时间内生成n molCO2的同时生成n mol CO

③ 容器中气体压强不随时间而变化

④容器中气体的平均分子量不随时间而变化

Answer 1

【答案】 > 71.4％ 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④

【解析】（1）因为t1时化学反应没有达到平衡，反应仍然向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，即V正>V逆；

（2）根据图像分析4分钟内CO2的变化量为（0.7 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.5 mol·L-1·转化率为0.5 mol·L-1/0.7 mol·L-1=71.4％；CO在4分钟内的变化量为0.5 mol·L-1，则4分钟内的平均反应速率为v(CO)=0.5 mol·L-1/4min＝0.125mol·L-1·min-1 ；

（3）根据影响化学反应速率的因素知道①降低温度化学反应速率降低，故①正确； ②因为铁粉是固体，减少铁粉的质量不影响化学反应速率，故②错误；③保持压强不变，充入He使容器的体积增大相当于减小反应物和生成物的压强，化学反应速率减慢；故③正确；④保持体积不变，充入He使体系压强增大，但不影响反应物和生成物的分压，所以化学反应速率不变，故④错误；答案：①③。

（4）①当V(CO2)正=V(CO)逆时，说明化学反应达到平衡状态，而v(CO2)＝v(CO)不代表正逆反应速率的关系，不能由此确定化学反应是否达到平衡，故A错；②单位时间内生成n molCO2的同时生成n mol CO 说明化学反应的正逆反应速率相等，故②正确；③ 由反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) 知是前后气体体积数相等的反应，所以改变压强，对化学平衡无影响，故③错误； ④因为气体的平均相对分子质量与气体的质量和气体的体积有关，因为气体的物质的量不变时，所以容器中气体的平均分子量不随时间而变化时，说明化学反应达到平衡状态，故④正确；答案：②④。