Question

【題目】鐵及碳的化合物在社會生產、生活中有著廣泛的應用。請回答下列問題：

（1）磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一。

已知：①Fe3O4（s）+4C（s）3Fe（s）+4CO（g） △H=+646.0kJmol﹣1

②C（s）+CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJmol﹣1

則Fe3O4（s）+4CO（g）3Fe（s）+4CO2（g）△H=___。

（2）反應Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）△H的平衡常數為K，在不同溫度下，K值如下：

溫度/K	973	1173	1373	1573
K	1.47	2.15	3.36	8.92

①從表中數據可推斷，該反應是___（填“放熱”或“吸熱”）反應。

②溫度為973K時，在某恒容密閉容器中發(fā)生上述反應。下列有關說法能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是___（填字母）。

A．c（CO2）=c（CO）

B．v正（CO2）=v逆（CO）

C．體系壓強不變

D．混合氣體中c（CO）不變

（3）如圖圖1、2表示反應：H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）△H＞0有關量與反應時間之間的關系：

①圖2中若t1=0.5min，則0～t1時間段內，H2O的平均反應速率v（H2O）=___molL﹣1s﹣1。

②圖1中t2時刻改變的條件是___（任寫兩種，下同）；圖2中t2時刻改變的條件是___。

Answer 1

【答案】﹣44.0kJ/mol 吸熱 BD 0.001molL﹣1s﹣1 加入催化劑或增大壓強 降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度

【解析】

(1) ①Fe3O4（s）+4C（s）3Fe（s）+4CO（g） △H=+646.0kJmol﹣1

②C（s）+CO2（g）2CO（g） △H=+172.5kJmol﹣1

①-2×② 得：Fe3O4（s）+4CO（g）3Fe（s）+4CO2（g）△H= - 44.0 kJmol﹣1

答案為：﹣44.0kJ/mol

(2) ①從表中數據可以看出，溫度升高，K值增大，說明升高溫度，平衡正向移動，從而得出正反應為吸熱反應。答案為：吸熱

②A．c（CO2）=c（CO），可能為某一時間點瞬時關系，不一定是平衡狀態(tài)；

B．v正（CO2）=v逆（CO），方向相反，數值之比等于化學計量數之比，為平衡狀態(tài)；

C．體系壓強不變，不一定是平衡狀態(tài)，因為反應前后的氣體分子數相等；

D．混合氣體中c（CO）不變，是平衡狀態(tài)。

故答案為：BD

(3) ①由圖2可知，t1=0.5min，則0～t1時間段內，c(CO)= 0.03mol/L，則c(H2)= 0.03mol/L，

答案為0.001molL﹣1s﹣1

②從圖1中可以看出，t2時刻改變某條件后，化學反應速率突然增大，但平衡不發(fā)生移動，所以此條件為催化劑或加壓(反應前后氣體分子數相等)。答案為催化劑或加壓

圖2中t2時刻改變某條件，CO2的濃度不斷增大，CO的濃度不斷減小，此條件應為降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度。答案為降低溫度或增大水蒸氣濃度或減小氫氣濃度