Question

16．（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①该反应的化学平衡常数表达式为：K=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$．
②该温度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g．则10min内CO的平均反应速率为0.015mol/（L．min）．
（2）请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到化学平衡状态：①CO或CO₂的浓度不变，②CO或CO₂的正逆反应速率相同．

Answer 1

分析 （1）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反应可知消耗CO为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）利用等、定判定平衡状态．

解答 解：（1）①由Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g），纯固体不能代入K的表达式中，则该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$，
故答案为：$\frac{{c}^{3}（C{O}_{2}）}{{c}^{3}（CO）}$；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反应可知消耗CO为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，则10min内CO的平均反应速率为v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/（L．min），
故答案为：0.015mol/（L．min）；
（2）由反应及平衡的特征可知，CO或CO₂的浓度不变、CO或CO₂的正逆反应速率相同，均说明该反应已达到化学平衡状态，
故答案为：CO或CO₂的浓度不变；CO或CO₂的正逆反应速率相同．

点评 本题考查化学平衡常数及计算，为高频考点，把握平衡常数表达式、速率计算、平衡判定为解答的关键，注意固体不能在K的表达式中，题目难度不大．