Question

2．高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法，發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H
（1）已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨，s）═2Fe（s）+3CO（g）△H₁
C（石墨，s）+CO₂（g）═2CO（g）△H₂
則△H=△H₁-3△H₂（用含△H₁、△H₂代數(shù)式表示）
（2）在T℃時，該反應(yīng)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(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡．

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為60%．
②下列說法正確的是B（填字母）．
A．若容器壓強(qiáng)恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B．若容器內(nèi)氣體密度恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C．甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
D．增加Fe₂O₃就能提高CO的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)熱化學(xué)方程式 和蓋斯定律計算分析判斷；
（2）①在T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲中，加入物質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡，依據(jù)平衡三段式列式計算結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計算得到；
②A．反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等，容器壓強(qiáng)始終恒定；
B．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，體積不變，則密度變化；
C．乙容器中一氧化碳增加，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后體積不變，甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率等于乙的轉(zhuǎn)化率；
D．固體量增加不影響化學(xué)平衡．

解答 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁
②C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂
依據(jù)蓋斯定律①-②×3得到Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）△H=△H₁-3△H₂，
故答案為：△H₁-3△H₂；
（2）①在T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64，在2L恒容密閉容器甲中，加入物質(zhì)反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)消耗一氧化碳物質(zhì)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=$\frac{c{\;}^{3}（CO{\;}_{2}）}{c{\;}^{3}（CO）}$=$\frac{（1+x）{\;}^{3}}{（1-x）{\;}^{3}}$=64，計算得到x=0.6
轉(zhuǎn)化率=60%
故答案為：60%；
②A．反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等，容器壓強(qiáng)始終恒定，不能標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，體積不變，若容器內(nèi)氣體密度恒定時，標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．乙容器中一氧化碳增加，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后體積不變，則甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率等于乙的轉(zhuǎn)化率，故C錯誤；
D．固體量增加不影響化學(xué)平衡，增加Fe₂O₃不能提高CO的轉(zhuǎn)化率，故D錯誤；
故答案為：B．

點(diǎn)評 本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算應(yīng)用，平衡移動及其計算應(yīng)用，化學(xué)平衡三段式列式計算方法題目難度中等．