Question

【題目】高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應為：
Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=a kJ mol﹣1
（1）已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ mol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ mol﹣1
則a=kJ mol﹣1 ．
（2）冶煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K= ， 溫度升高后，K值（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（3）在T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按下表所示加入物質，反應經(jīng)過一段時間后達到平衡．

	Fe2O3	CO	Fe	CO21
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡轉化率為 ．
②下列說法正確的是（填字母）．
a．若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態(tài) b．甲容器中CO的平衡轉化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2：3 d．增加Fe2O3可以提高CO的轉化率
（4）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕．下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液．

①在a～c裝置中，能保護鐵的是（填字母）．
②若用d裝置保護鐵，X極的電極材料應是（填名稱）．

Answer 1

【答案】
（1）﹣28.5
（2）；減小
（3）60%；ac
（4）bc；鋅
【解析】解：（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1
由蓋斯定律①﹣②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=（+489.0kJmol﹣1）﹣（+172.5kJmol﹣1）×3=﹣28.5kJmol﹣1 ，
所以答案是：﹣28.5；（2）Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJmol﹣1 ， 平衡常數(shù)K= ，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減小，
所以答案是： ；減小；（3）①在T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉
容器甲中，加入物質反應達到平衡，設消耗一氧化碳物質的量為x

	Fe2O3（s）	+	3CO（g）		2Fe（s）	+	3CO2（g）
起始量（mol）	1		1		1		1
變化量（mol）			x				x
平衡量（mol）			1﹣x				1+x

K= =64，解得x=0.6，轉化率為 ×100%=60%，
所以答案是：60%；
②a．反應前后氣體質量變化，體積不變，若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；
b．反應前后氣體體積相同，所以增加反應物的物質的量，等同于加壓，平衡不移動，平衡轉化率相同，故錯誤；
c．甲容器中平衡一氧化碳物質的量為0.4mol；乙容器中結合平衡常數(shù)計算得到消耗一氧化碳為1.4mol，平衡物質的量為0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡濃度之比為0.4+0.6=2：3，故正確；
d．固體量增加不影響化學平衡，增加Fe2O3不能提高CO的轉化率，故錯誤；
所以答案是：ac；（4）①a、鐵做陽極，失去電子，故沒有被保護；b、鐵做陰極，被保護；c、鐵做正極，被保護；故選bc；
②保護鐵，則讓鐵做原電池的正極，X活動性比鐵強，可以為鋅，所以答案是：鋅．
【考點精析】本題主要考查了化學平衡狀態(tài)的判斷和化學平衡的計算的相關知識點，需要掌握狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質的量×100%才能正確解答此題．