Question

在一個(gè)體積為2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生下列反應(yīng)：
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）+Q kJ
其中CO₂、CO的物質(zhì)的量（mol）隨時(shí)間（min）的變化如圖所示．
（1）反應(yīng)在1min時(shí)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增加了6.4g．用CO的濃度變化表示的反應(yīng)速率υ（CO）=

 

．
（2）反應(yīng)進(jìn)行至2min時(shí)，若只改變一個(gè)條件，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3min時(shí)再次達(dá)到平衡，則Q

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．第一次平衡與第二次平衡的平衡常數(shù)相比，K₁

 

K₂．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）5min時(shí)再充入一定量的CO（g），平衡發(fā)生移動(dòng)．下列說法正確的是

 

（填寫編號(hào)）．
a．υ（正）先增大后減小
b．υ（正）先減小后增大 
c．υ（逆）先增大后減小 
d．υ（逆）先減小后增大
表示n（CO₂）變化的曲線是

 

（填寫圖中曲線的字母編號(hào)）．
（4）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

 

a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化  b．容器內(nèi)氣體的密度不再變化  c．固體的質(zhì)量不再變化．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)速率的定量表示方法,化學(xué)平衡的影響因素,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)固體質(zhì)量增加6.4g，求出生成FeO的量，然后求出一氧化碳的變化量及反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)新平衡時(shí)CO物質(zhì)的量增加，可判斷平衡向正方向移動(dòng)；
（3）根據(jù)濃度變化分析反應(yīng)速率變化；
（4）平衡時(shí)各物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)以及百分含量不變．

解答： 解：（1）Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）中Fe→FeO，固體質(zhì)量增加6.4g，即增加的氧原子的質(zhì)量為6.4g，則氧原子的物質(zhì)的量為0.4mol，說明生成FeO為0.4mol，所以生成的一氧化碳為0.4mol，所以v（CO）=

0.4mol

2L×1min

=0.2mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.2mol?L^-1?min^-1；
（2）由于建立新平衡時(shí)CO物質(zhì)的量增加，可知升高溫度，平衡正向移動(dòng)，說明正反應(yīng)吸熱，即△H＞0；
平衡常數(shù)K=

c(CO)

c(CO2)

，由于一氧化碳的濃度增加，二氧化碳的濃度減小，所以平衡常數(shù)變大，即K₁＜K₂；
故答案為：＞；＜；
（3）充入CO，CO濃度增大，逆反應(yīng)速率增大，之后逐漸減小；5min時(shí)CO₂濃度不變，正反應(yīng)速率不變，平衡逆向移動(dòng)，CO₂濃度增大，正反應(yīng)速率逐漸增大；n（CO₂）的物質(zhì)的量從原平衡曲線逐漸增大；
故答案為：c；b；
（4）a、反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的化學(xué)反應(yīng)，無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中氣體壓強(qiáng)始終不變，故a錯(cuò)誤；
b、ρ=

m

v

，容器的體積v不變，氣體的質(zhì)量變化，隨反應(yīng)的進(jìn)行ρ始終在變化，直到達(dá)到平衡為止，故b正確；
c、平衡時(shí)各物質(zhì)的量不變，由于Fe轉(zhuǎn)化為FeO固體的質(zhì)量增大，所以當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)固體總質(zhì)量保持不變，故c正確；
故答案為：bc．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素、平衡狀態(tài)的判斷、反應(yīng)速率的計(jì)算等，難度中等．隨著反應(yīng)進(jìn)行變化的物理量不再變化，說明到達(dá)平衡．