Question

在密閉容器中進行反應(yīng)①Fe(s)+C0₂(g) FeO(s)+CO(g) ΔH₁=akJ·mol^一
反應(yīng)②2CO(g)+0₂(g) 2C0₂(g) △H₂="b" kJ·mol^-
反應(yīng)③2Fe(s)+0₂(g) 2FeO(s)△H₃
（1） △H₃=          (用含a、b的代數(shù)式表示)。
（2）反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=           ，已知500℃時反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=1．0，在此溫度下2 L密閉容器中進行反應(yīng)①，F(xiàn)e和C0₂的起始量均為2．0 mol，達到平衡時CO₂的轉(zhuǎn)化率為              ，CO的平衡濃度為               。
（3）將上述平衡體系升溫至700℃，再次達到平衡時體系中CO的濃度是C0₂濃度的兩倍，則a          0(填“>”、“<”或“=”)。為了加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中CO的物質(zhì)的量增加，其他條件不變時，可以采取的措施有         (填序號)。
A．縮小反應(yīng)器體積    B．再通入CO₂    c．升高溫度    D．使用合適的催化劑
（4）下列圖像符合反應(yīng)①的是         (填序號)(圖中V是速率、φ為混合物中CO含量，T為溫度)。

Answer 1

（1）（2a+b）kJ?mol?¹
（2）c（CO）/c(CO₂)    50%    0.5mol?L?¹
（3） >  BC   （4）C

試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，?H₃=2?H₁+?H₂=（2a+b）kJ?mol?¹
（2）反應(yīng)①中Fe和FeO為固體，不計入平衡常數(shù)表達式，所以反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K= c（CO）/c(CO₂)；設(shè)CO₂的轉(zhuǎn)化濃度為X，則Fe(s)+C0₂(g) FeO(s)+CO(g)
起始濃度（mol?L?¹）             1                0      
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L?¹）             x                x
平衡濃度（mol?L?¹）           1—x               x
根據(jù)平衡常數(shù)，x÷（1—x）=1.0，解得x=0.5mol?L?¹,CO的平衡濃度為0.5mol?L?¹；則CO₂的轉(zhuǎn)化率為0.5mol?L?¹ ÷0.5mol?L?¹×100%=50%。
（3）升溫至700℃，再次達到平衡時體系中CO的濃度是C0₂濃度的兩倍，平衡向正反應(yīng)方向移動，為吸熱反應(yīng)，所以a > 0；A、因為該反應(yīng)氣體的系數(shù)不變，縮小反應(yīng)器體積，平衡不移動，CO的物質(zhì)的量不變，錯誤；B、再通入CO₂，反應(yīng)物濃度增大，加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中CO的物質(zhì)的量增加，正確；C、升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的物質(zhì)的量增加，正確；D、使用合適的催化劑只能加快反應(yīng)速率，CO的物質(zhì)的量不變，錯誤。
（4）A、根據(jù)該圖像可知升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動移動，與反應(yīng)①不符合；B、平衡后再升高溫度，CO的含量減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動移動，與反應(yīng)①不符合；C、T1反應(yīng)速率快，說明T₁ > T₂，T₁時CO的平衡濃度大，說明溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，與反應(yīng)不符合。