Question

【題目】鐵是生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛的金屬，煉鐵技術(shù)備受關(guān)注，已知：
①2Fe2O3（s）+3C（s）4Fe（s）+3CO2（g）△H=+460.5KJmol﹣1
②Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5KJmol﹣1
③斷裂1mol CO（s）氣體中的化學(xué)鍵需要吸收1076KJ的能量
斷裂1mol CO2（s）氣體中的化學(xué)鍵需要吸收1490KJ的能量
請回答：
（1）斷裂1mol C（s）中所有化學(xué)鍵需要吸收的能量為 ．
（2）T1℃時，向密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C，發(fā)生反應(yīng)①，達(dá)到平衡后，CO2的濃度為a molL﹣1；其他條件不變，縮小容器容積，再次達(dá)到平衡時，CO2的濃度為b molL﹣1 ， 則a（選填“＞”“＜”或“=”）b．
（3）起始溫度均為T2℃時，向容積為10L的三個恒容密閉容器中，分別加入一定量的Fe2O3和CO發(fā)生反應(yīng)②，測得相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：

編號	容器	起始時物質(zhì)的量 mol		平衡時物質(zhì)的量/mol	平衡常數(shù)（K）
		Fe2O3	CO	Fe
1	恒溫	0.5	1.5	0.8	K1
2	恒溫	2	3	m	K2
3	絕熱	1	1.5	n	K3

①T2℃時，容器1中反應(yīng)的平衡常數(shù)K1= ．
②容器2中，5min達(dá)到平衡，則0～5min內(nèi)以CO2表示該反應(yīng)的速率v（CO2）= ．
③對于三個容器中的反應(yīng)，下列說法正確的是（填選項字母）．
A．m＞2n
B．容器1和容器2中CO的平衡轉(zhuǎn)化率v1＜v2 ．
C．K1=K3
D．平衡時氣體壓強(qiáng)：P3＞P1
（4）T2℃時，向恒壓密閉容器中充入0.5mol Fe2O3和1.0mol CO，發(fā)生反應(yīng)②，CO和CO2的物質(zhì)的量濃度（c）與時間（t）的關(guān)系如圖1所示．

①6min時，改變的外界條件未 ， 理由為 ．
②10min時，再向容器中加入1 mol Fe2O3、1 mol CO、1 mol Fe、1 mol CO2、起始的反應(yīng)速率v（正）（選填“＞”“＜”或“=”）v（逆）．
（5）CO﹣O2熔融鹽燃料電池的裝置如圖2所示，電池工作時，C口產(chǎn)生的氣體一部分通入B口被利用，另一部分被分離出來，若導(dǎo)線中流過2mole﹣ ， 理論上C口被分離出的氣體的物質(zhì)的量最多為 ．

Answer 1

【答案】
（1）834.5kJ
（2）=
（3）64；0.048mol/（L?min）；CD
（4）升溫；升溫，平衡逆向移動，CO濃度增大，CO2濃度減��；＜
（5）1mol
【解析】解：（1）根據(jù)蓋斯定律，將①× ﹣②× 得：C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H= + =172.5kJmol﹣1 ． 設(shè)斷裂1mol C（s）中所有化學(xué)鍵需要吸收的能量為x，則：x=2×1076kJ﹣1490kJ+172.5kJ=834.5kJ，所以答案是：834.5kJ（2）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，T1℃時，K=c（CO2）=amol/L，故其他條件不變，縮小容器容積，再次達(dá)到平衡時，CO2的濃度為b molL﹣1 ， k=b molL﹣1 ， 故a=b，
所以答案是：=（3）①依據(jù)反應(yīng)②熱化學(xué)方程式計算；

	Fe2O3（s）+	3CO（g）		2Fe（s）+	3CO2（g）	△H=﹣28.5KJmol﹣1
起始量（mol）	0.5	1.5		0	0
變化量（mol）	0.4	1.2		0.8	1.2
平衡量（mol）	0.1	0.3		0.8	1.2

K1= = =64
②設(shè)5min達(dá)到平衡時CO2的物質(zhì)的量為xmol

	Fe2O3（s）+	3CO（g）		2Fe（s）+	3CO2（g）	△H=﹣28.5KJmol﹣1
起始量（mol）	2	3		0	0
變化量（mol）	x/3	x		2x/3	x
平衡量（mol）	2﹣x/3	3﹣x		2x/3	x

K2=K1= =64=
解得：x=2.4mol
v（CO2）= =0.048mol/（Lmin），
所以答案是：0.048mol/（Lmin）；
③A．m＞2n，錯誤，分析如下：

	Fe2O3（s）+	3CO（g）		2Fe（s）+	3CO2（g）	△H=﹣28.5KJmol﹣1
起始量（mol）	2	3		0	0
變化量（mol）	m /3	m		2 m /3	m
平衡量（mol）	2﹣m/3	3﹣m		2 m /3	m

K2=K1= =64=
解得：m=2.4mol

	Fe2O3（s）+	3CO（g）		2Fe（s）+	3CO2（g）	△H=﹣28.5KJmol﹣1
起始量（mol）	1	1.5		0	0
變化量（mol）	n/3	n		2n/3	n
平衡量（mol）	1﹣n/3	1.5﹣n		2n/3	n

K2=K1= =64=
解得：n=1.2mol，故A錯誤；
B．容器1和容器2中CO的平衡轉(zhuǎn)化率v1＜v2 ， 錯誤，根據(jù)①②的數(shù)據(jù)分析如下：
v1= ×100%=80%；v2= ×100%=80%；故B錯誤；
C．K1=K3 ， 因溫度相同，平衡常數(shù)不變，故C正確；
D．平衡時氣體壓強(qiáng)：P3＞P1 ， 因n=1.2mol＞0.8mol，故D正確．
故選CD．（4）①依據(jù)勒夏特列原理，升溫，平衡逆向移動，CO濃度增大，CO2濃度減小，
所以答案是：升溫；升溫，平衡逆向移動，CO濃度增大，CO2濃度減��；
②已知10min時，c（CO2）=0.08mol/L，c（CO）=0.12mol/L，則該溫度下的平衡常數(shù)K= = = ．
由圖可知容器的體積V= =5L，則增加c（CO）= =0.2mol/L，c（CO2）= =0.2mol/L．

	Fe2O3（s）+	3CO（g）		2Fe（s）+	3CO2（g）
起始量（mol/L）		0.12+0.2			0.08+0.2

濃度商Q= = ＞ ，反應(yīng)逆向進(jìn)行，故v（正）＜v（逆）．
所以答案是：＜；（5）設(shè)產(chǎn)生xmolCO2 ， 根據(jù)2CO+O2═2CO2得關(guān)系式：2e﹣～CO2 ． 則x=1mol，
所以答案是：1mol．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握化學(xué)平衡的計算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．