Question

【題目】高爐煉鐵中發(fā)生的反應(yīng)為：FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H＞0。已知t℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝0.25。

(1)溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，平衡常數(shù)K_____(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比____

(2)t℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.020 mol·Lˉ1，c(CO)=0.1 mol·Lˉ1，在這種情況下，該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)_______(填“是”或“否”)，此時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率是υ(正)_____υ(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是________________

(3)若在1L密閉容器中加入0.02mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)的轉(zhuǎn)化率為50%，則x＝_______________。

(4)如圖為t2時(shí)刻后改變條件平衡體系中化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段各改變一種條件并且改變的條件均不同。已知，t3~t4階段為使用催化劑，則t4時(shí)刻改變的條件為_____________，t5時(shí)刻改變的條件為____________

Answer 1

【答案】增大 增大 否 大于 0.020mol·L-1/0.1mol·L-1＜K=0.25 0.05 降低壓強(qiáng) 升高溫度

【解析】

(1)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；

(2)根據(jù)Qc與K大小進(jìn)行判斷；

(3)利用三段式進(jìn)行分析；

(4)根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析解答。

(1)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則高爐內(nèi)CO2和CO體積比值增大，平衡常數(shù)K值增大；

(2)c(CO2)=0.020mol/L，c(CO)=0.1mol/L，Qc==0.20＜K=0.25，該情況下，該反應(yīng)不是化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)該反應(yīng)正向進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率是υ(正)大于υ(逆)；

故答案為：否；大于；0.020mol·L-1/0.1mol·L-1＜K=0.25；

(3)在1L密閉容器中加入0.02mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡．此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，轉(zhuǎn)化的FeO為0.01mol，則

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)

開始( mol) 0.02 x 0 0

轉(zhuǎn)化(mol) 0.01 0.01 0.01 0.01

平衡 (mol) 0.01 x-0.01 0.01 0.01

K===0.25，解得x=0.05；

(4)該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變的反應(yīng)，t4時(shí)刻改變條件后，平衡不移動(dòng)，而反應(yīng)速率降低，由此可知，t4時(shí)刻改變的條件是降低壓強(qiáng)；

t5時(shí)刻改變條件后，正逆反應(yīng)速率都增大，平衡發(fā)生移動(dòng)，由此可知，t5時(shí)刻改變的條件是升高溫度。