Question

反应①Fe(s)+CO₂(g)=FeO(s)+CO(g)；△H₁=akJmol^-1

反应②CO(g)+O₂(g)=CO₂(g)；△H₂=bkJmol^-1

测得在不同温度下，在密闭容器中进行的反应①的平衡常数K值随温度的变化如下：

温度/℃	500	700	900
K	1.00	1.46	2.51

（1）反应①的化学平衡常数表达式为___，a___0（填“>”、“<”或“=”）。在500℃2L密闭容器中进行反应①，Fe和CO₂的起始物质的量均为4mol，10min后达到平衡状态，平衡时CO₂的转化率为___，用CO表示的化学反应速率为___。

（2）700℃反应①到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有___（填序号）。

A.缩小反应容器体积

B.通入CO₂

C.升高温度到900℃

D.使用合适的催化剂

（3）由反应①和②可求得反应2Fe(s)+O₂(g)=2FeO(s)△H₃中的△H₃=___（用含a、b的代数式表示）。

Answer

K= > 50% 0.1mol·L-1·min-1 BC 2（a+b）kJ·mol-1

【解析】

根据平衡常数公式及三段式计算，平衡常数增大，反应吸热；根据勒夏特列原理原理分析；根据盖斯定律进行计算。

（1）反应①的化学平衡常数表达式为K=，根据表格可知,温度升高,平衡常数增大,即平衡正向移动,反应正反应为吸热反应，a>0。在500℃2L密闭容器中进行反应①，平衡常数K=1，Fe和CO2的起始物质的量均为4mol，，10min后达到平衡状态，列三段式：

Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)

反应前 4mol 0

变化量 xmol xmol

平衡时 (4-x)mol xmol

K=，即x=2

平衡时CO2的转化率为50%，用CO表示的化学反应速率为 。

（2）700℃反应①到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，

A.缩小反应容器体积，反应前后气体体积不变，平衡不移动，A错误 ；

B.通入CO2增大反应物浓度，平衡正向移动，B正确；

C.升高温度到900℃，正反应吸热，平衡正向移动，C正确；

D.使用合适的催化剂，不改变平衡，D错误；

答案为BC。

（3）根据盖斯定律，反应①和②可求得反应2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)△H3中的△H3=2△H1+△H2=2（a+b）kJ·mol-1。