题目内容
16．高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）已知该反应在不同温度下的平衡常数如右表所示：
| 温度/℃ | 1 000 | 1 150 | 1 300 |
| 平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{C（C{O}_{2}）}{C（CO）}$，△H＜（填“＞”“＜”或“=”）0．
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，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）=0.006 mol•L-1•min-1、CO的平衡转化率=60%．
（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是C．
A．减少Fe的量 B．加Fe2O3的量 C．移出部分CO2
D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂
（4）1000℃时，某时刻CO2和CO的物质的量浓度分别为0.2mol•L-1和0.1mol•L-1，则此时反应是否达到平衡否（填“是”或“否”），V（正）＞V（逆）（填“＞”“＜”或“=”）
分析 （1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意固体、纯液体的浓度为常数，不需要写固体、纯液体；
由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；
（2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，利用三段式表示出平衡时CO、CO2的物质的量，化学计量数都是1，利用物质的量代替浓度代入平衡常数计算n的值，进而计算CO的浓度变化量，利用v=$\frac{△c}{△t}$计算v（CO），再利用转化率定义计算CO的转化率；
（3）提高CO的平衡转化率，应使平衡向正反应移动，但不能增大CO的用量，结合选项根据平衡移动原理分析；
（4）计算浓度商和该温度下的平衡常数比较判断反应进行的方向，正向进行V（正）＞V（逆），反之，V（正）＜V（逆）．
解答 解：（1）高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g），化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，该反应的平衡常数表达式K=$\frac{C（C{O}_{2}）}{C（CO）}$，由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：$\frac{C（C{O}_{2}）}{C（CO）}$；＜；
（2）令平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：
Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）
开始（mol）：1 1 1 1
变化（mol）：n n n n
平衡（mol）：1-n 1-n n+1 n+1
所以K=$\frac{C（C{O}_{2}）}{C（CO）}$=$\frac{n+1}{1-n}$=4，解得n=0.6，
所以v（CO2）=$\frac{0.6mol}{\frac{10L}{10min}}$=0.006 mol•L-1•min-1，
CO的平衡转化率为$\frac{0.6}{1}$×100%=60%，
故答案为：0.006 mol•L-1•min-1；60%；
（3）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误；
B．氧化铁是固体，增加Fe2O3的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误；
C．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确；
D．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故D错误；
E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误；
F．加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误；
故答案为：C；
（4）1000℃时，某时刻CO2和CO的物质的量浓度分别为0.2mol•L-1和0.1mol•L-1，则此时Qc=$\frac{C（C{O}_{2}）}{C（CO）}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2＜4.0，说明反应正向进行，未达到平衡，V（正）＞V（逆），
故答案为：否；＞．
点评 本题考查化学平衡的有关计算、化学反应速率计算、平衡常数等，注意掌握化学平衡常数的表达式的书写和平衡移动的原理，注意掌握化学平衡常数的应用：1、用来判断反应进行的程度，2、判断反应的热效应，3、判断反应进行的方向，4、用来计算物质的转化率，题目难度中等．
名校课堂系列答案（1）将10molA 和smolB 充入SL 密闭容器中，某温度下发生反应：3A+B?2C （ A、B、C均为气体），在最初2s内，v（A）为0.6mol/（L•s）．则在2s时，B的物质的量浓度为0.6mol/L，C 的体积分数为$\frac{0.8S}{10-S}$×100%（小数点后保留一位）．
（2）某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL1.0mol/L盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况），实验记录如表（累计值）
| 时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积/mL | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
②求2-3min时间段内以盐酸的浓度变化表示的该反应的反应速率0.1mol/（L•min）（忽略溶液体积的变化）．
③为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列}溶液：
A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C.0.5mol/L盐酸
你认为可行的是（填序号）ABC．
| A． | 碳原子数 | B． | 烷基位置编号 | C． | 氢原子数 | D． | 同种烷基数目 |
（1）用“=”、“＞”、“＜”填写下表 | 第一电离能 | 电负性 | 晶格能 | 沸点 |
| O ＜N | Cl ＜F | NaCl ＞KBr | HF ＞HCl |
P4（s）+3O2（g）═P4O6（s）的反应热△H=（6E1+3E3-12E2）kJ•mol-1（用E1、E2、E3表示）
A、B、C、D四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中C的原子序数是D的原子序数的2倍．下列有关说法正确的是（ ）| A． | B 的M层电子数是K层的3倍 | |
| B． | C 的离子具有与 Na+相同的电子层结构 | |
| C． | A 与 D 形成的化合物属于离子化合物 | |
| D． | C 的简单阴离子比 D 的简单阴离子还原性强 |
．
．
某学习小组用如图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A烧杯内的溶液温度升高，B烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题．