Question

一定条件下铁可以和CO₂发生反应：Fe(s)＋CO₂(g)FeO(s)＋CO(g)△H＞0，1100℃时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，反应过程中CO₂气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。

（1）下列措施中能使平衡时K增大的是___________（填序号）；

A．升高温度    B．增大压强C．充入一定量COD．降低温度

（2）8分钟内，CO的平均反应速率v（CO）=___________mol/(L·min)；

（3）1100℃时，2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下

容器	甲	乙
反应物投入量	3molFe、2molCO2	4molFeO、3molCO
CO的浓度(mol/L)	C1	C2
CO2的体积分数
体系压强（Pa）	P1	P2
气态反应物的转化率

①下列说法正确的是___________；

A．B．C．P₁＜P₂D．

②求＝___________、＝___________、＝___________。

Answer

（共13分）（1）A 2分 （2）0．0625 2分

（3）①BC 2分 ②C1＝0.67mol/L 3分 2分 2分

【解析】

试题分析：（1）正方应是吸热反应，平衡时升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数K值增大，A正确；B、反应前后体积不变，则增大压强平衡不移动，而平衡常数只与温度有关系，则K值不变，B不正确；C、充入一定量CO，平衡向逆反应方向移动，但平衡常数不变，C不正确；D、降低温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，D不正确，答案选A。

（2）8分钟内，生成CO的浓度是0.5mol/L，则CO的平均反应速率v（CO）＝0.5mol/L÷8min＝0.0625mol/(L·min)。

（3）根据图像可知，该温度下反应的平衡常数K＝＝＝2。根据方程式可知，反应前后体积不变，因此3molCO就相当于是3molCO2，所以甲乙两容器中的平衡是等效的，即CO2的体积分数相同，B正确；甲容器中

Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)

起始浓度（mol/L） 1 0

转化浓度（mol/L） x x

平衡浓度（mol/L） 1－x x

所以根据平衡常数可知x：(1－x)＝2，解得x＝，则C1＝，＝

乙容器中

Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)

起始浓度（mol/L） 0 1.5

转化浓度（mol/L） y y

平衡浓度（mol/L） y 1.5－y

所以根据平衡常数可知 ( 1.5－y)：y＝2，解得y＝0.5，则C2＝1，＝，A不正确，D不正确；

反应前后体积不变，甲中气体的物质的量是3mol，乙中是4mol，则P1＜P2，C正确，答案选BC。

②根据以上分析可知C1＝0.67mol/L ，＝，＝。

考点：考查平衡常数、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算与等效平衡的应用