Question

高温下CuO和CO中发生如下反应：CuO（s）＋CO（g） Cu（s）＋CO₂（g）。

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常数	4．0	3．7	3．5

请回答下列问题：

（1） 该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）；

（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Cu、CuO、CO、CO₂各1．0mol，反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v（CO₂）＝________、CO的平衡转化率＝__；

（3） 欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是__        __。

A．减少Cu的量　　  B．增加CuO的量     C．移出部分CO₂   D．提高反应温度

E．减小容器的容积         F．加入合适的催化剂

 

Answer 1

【答案】

（1）K＝c(CO₂)/c(CO)   ＜ （2）0．006mol/（L．min）  60%（3）  C

【解析】（1）平衡常数是在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，平衡常数K＝c(CO₂)/c(CO)。随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，所以正反应是放热反应，即△H＜0。

（2）设CO的转化率是x，则平衡时CO和CO₂的物质的量分别是（1－x）mol和（1＋x）mol，则根据平衡常数表达式可知，，解得x＝0.6mol。所以CO的转化率是60％，CO₂的反应速率是。

（3）由于反应是体积不变的、放热的可逆反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率降低，D不正确。同样改变压强，平衡不移动，转化率不变，E不正确。催化剂只能改变反应速率，但不能改变平衡状态，F不正确。固体不能影响反应速率和平衡状态，AB不正确。降低生成物浓度，平衡向正反应方向移动，转化率增大，C正确，答案选C。