Question

【题目】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：

Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) △H

反应1： Fe2O3(s)+3C(石墨，s) 2Fe(s)+3CO(g) △H1

反应2： C(石墨，s)+CO2(g)2CO(g) △H2

①△H= _________(用含△H1、 △H2代数式表示）

②保持温度不变，在恒容容器中进行反应1，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量），则平衡_________移动(填“正向”或“逆向”），达到新平衡后c(CO)将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)

(2)在T℃时，反应 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡转化率为_________

②下列说法正确的是_________（填字母）。

A．若容器压强恒定，说明反应达到平衡状态

B．增加Fe2O3的量能提高CO的转化率

C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的平衡转化率

D．若容器中固体质量不再改变，说明反应达到平衡状态

③取五等份CO，分别加入温度不同但容积相同的恒容密闭容器中（已装有足量Fe2O3），反应相同时间后，分别测定体系中CO的体积分数（CO%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图，请在答题卡中作出平衡时混合气体的平均相对分子质量随反应温度（T）的变化示意图。

_________

Answer 1

【答案】 △H1-3△H2 逆向 不变 60% D

【解析】（1）①反应1：Fe2O3（s）+3C（石墨）2Fe（s）+3CO（g）△H1，反应2：C（石墨）+CO2（g）2CO（g）△H2，依据盖斯定律反应1-反应2×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H=△H1-3△H2，故答案为：△H1-3△H2；

②保持温度不变，在恒容容器中进行反应1，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量），CO的浓度增大，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，K= c3(CO)，达到新平衡后c(CO)不变，故答案为：逆向；不变；

（2）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x

Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）

起始量（mol） 1 1 1 1

变化量（mol） x x

平衡量（mol） 1-x 1+x

K===64，计算得到x=0.6，转化率=60%，故答案为：60%；

②A．若容器压强始终恒定，不能标志反应达到平衡状态，故A错误；B．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，故B错误；C．乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳1mol，乙容器中CO的平衡转化率为66.6%，故C错误；D．若容器中固体质量不再改变，说明容器中其他物质的质量也不会改变，说明反应达到平衡状态，故D正确；故答案为：D；

③图中转折点为平衡状态，转折点左则为未平衡状态，右则为平衡状态，反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，混合气体的平均相对分子质量逐渐减小，因此平衡时混合气体的平均相对分子质量随反应温度（T）的变化示意图为，故答案为：。