Question

一定条件下Fe₂O₃可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁，其反应：Fe₂O₃(s)+3CH₄(g)⇌2Fe(s)+3CO(g)+6H₂(g)  ΔH，在容积固定且均为1L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入1molCO和2molH₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃(依次升高)且恒定不变，测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.该反应的ΔH>0

B.容器Ⅲ中CO的体积分数可能为35%

C.容器中固体的质量不再改变，不能说明反应已达平衡状态

D.反应进行到tmin时，三个容器中一定达到平衡状态的是Ⅱ和Ⅲ

Answer

A

【解析】

在容积均为1L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入1molCO和2molH2，发生反应Fe2O3(s)+3CH4(g)⇌2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)  ，根据图中Ⅰ、Ⅱ、ⅢCO的体积分数由小到大依次为：ⅡⅠⅢ，中的状态转变成中的状态，CO百分含量减小，说明反应逆向进行，说明未达平衡状态，中的状态转变成中的状态，CO百分含量增大，说明反应正向进行，说明可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是Ⅲ，且该反应正反应为吸热反应，即，以此解答。

A.该反应的，故 A正确；

B.假如容器Ⅲ中CO的体积分数为，根据

则，，故B错误；

C.反应物和生成物都有固体，当容器中固体的质量不再改变，能说明反应已达平衡状态，故C错误； 

D.根据以上分析，反应进行到时，三个容器中一定达到平衡状态的是Ⅲ ，故D错误。

故选：A。