Question

一定條件下鐵可以和CO₂發(fā)生反應：Fe（s）+CO₂（g）=FeO（s）+CO（g）△H＞0，1100℃時，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，反應過程中CO₂氣體和CO氣體的濃度與時間的關系如圖所示．
（1）下列措施中能使平衡時K增大的是

 

（填序號）；
A．升高溫度    B．增大壓強   C．充入一定量CO  D．降低溫度
（2）8分鐘內，CO的平均反應速率v（CO）=

 

mol/（L?min）；
（3）1100℃時，2L的密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如表

容器	甲	乙
反應物投入量	3mol Fe、2mo lCO2	4mol FeO、3mol CO
CO的濃度（mol?L-1）	c1	c2
CO2的體積分數	φ1	φ2
體系壓強（Pa）	P1	P2
氣態(tài)反應物的轉化率	a1	a2

①下列說法正確的是

 

；
A．2c₁=3c₂     B．φ₁=φ₂    C．P₁＜P₂    D．a₁=a₂
②求c₁=

 

、φ₁=

 

、a₂=

 

．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）平衡常數隨溫度變化，結合平衡移動原理分析判斷；
（2）8分鐘內，一氧化碳難度變化0.5mol/L，依據V=

△c

△t

計算CO的平均反應速率；
（3）Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），反應是氣體體積不變的吸熱反應，
①依據圖表數據分析，反應前后氣體體積不變，加入2molCO₂，加入3mol CO，相當于加入3molCO₂，的平衡狀態(tài)，氣體物質條件分數相同，物質的量不同，壓強不同，氣體物質的量大的容器中壓強大，起始量不同，平衡濃度、轉化率不同；
②依據題干計算平衡常數，結合化學平衡三段式列式計算．

解答： 解：（1）平衡常數隨溫度變化，不隨濃度壓強等因素變化，反應是吸熱反應，升溫平衡時K增大；
A．升高溫度，平衡正向進行，平衡常數增大，故A正確；
B．增大壓強，平衡不動，平衡常數不變，故B錯誤；
C．充入一定量CO，平衡逆向進行，但平衡常數不變，故C錯誤；
D．降低溫度，平衡逆向進行，平衡常數減小，故D錯誤；
故答案為：A；
（2）依據圖象分析，8分鐘內，一氧化碳濃度變化0.5mol/L，CO的平均反應速率v（CO）=

0.5mol/L

8min

=0.0625mol/L?min；
故答案為：0.0625；
（3）①依據圖表數據分析，反應前后氣體體積不變，加入2molCO₂，加入3mol CO，相當于加入3molCO₂，平衡時氣體體積分數相同，物質的量不同，壓強不同，氣體物質的量大的容器中壓強大，起始量不同，平衡濃度、轉化率不同；
A．達到平衡狀態(tài)，一氧化碳的濃度關系為：3c₁=2c₂，故A錯誤；
B．反應物和生成物都是一種，平衡常數相同，所以達到平衡狀態(tài)二氧化碳的體積分數相同，φ₁=φ₂，故B正確；
C．乙容器中氣體物質的量大于甲容器，所以達到平衡狀態(tài)p₁＜p₂，故C正確；
D．起始量不同，甲容器正向進行，乙容器逆向進行，氣態(tài)反應物的轉化率不同，故D錯誤；
故答案為：BC；　
②圖象分析反應在1100°C反應的平衡常數K=

0.50

0.25

=2
甲容器中設反應的二氧化碳濃度為x，
         Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），
起始量（mol/L）  1                  0
變化量（mol/L）  x                  x
平衡量（mol/L） 1-x                 x
K=

x

1-x

=2
x=

2

3

mol/L
平衡狀態(tài)CO的濃度=

2

3

（mol/L）=0.67mol/L，
CO₂的體積分數φ₁=

1-x

x

×100%=

1

3

×100%=33.3%；
乙容器中溫度和甲容器相同，平衡常數相同，所以二氧化碳的體積分數φ₂=φ₁ =33.3%；
故答案為：0.67mol/L；33.3%　33.3%．

點評：本題考查化學平衡影響因素、等效平衡、化學平衡的計算，題目計算量較大，難度較大，關鍵是構建平衡建立的等效途徑．