Question

【题目】I．反应Fe2O3（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）H<0，在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．

（1）CO的平衡转化率= ______ 。

（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是 ______

a．提高反应温度 b．增大反应体系的压强

c．选取合适的催化剂 d．及时吸收或移出部分CO2

e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触

II．（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。请根据图示回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）= ______ 。

（2）若在温度和容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：

容器	反应物投入的量	反应物的转化率	CH3OH的浓度	能量变化 （Q1，Q2，Q3均大于0）
甲	1molCO和2molH2	a1	c1	放出Q1kJ热量
乙	1molCH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ热量
丙	2molCO和4molH2	a3	c3	放出Q3kJ热量

则下列关系正确的是 ______ ．

A c1=c2 B 2Q1=Q3 C 2a1=a3 D a1+a2=1 E 该反应若生成1molCH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量。

Answer 1

【答案】60% d 0.15mol/（Lmin） ADE

【解析】

I．（1）由平衡常数和起始浓度根据三段法进行基本计算；

（2）a.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移；

b.该反应为等体积反应，增大压强，平衡不移动；

c.选择合适的催化剂，平衡不移动；

d.移出部分CO2，使其浓度减小，平衡正移；

e.粉碎矿石，增大了接触面积，平衡不移动；

II．（1）由图一可知CO的变化量为0.75mol/L，甲醇的变化量为0.75 mol/L，可计算得到H2的变化量，进一步计算反应速率；

（2）甲装置投入1molCO和2molH2与乙装置投入1molCH3OH等效，达到平衡时c1=c2，丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍，但两容器的平衡也等效，据此回答问题。

I．（1）设CO的转化了x mol

Fe2O3（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）

始（mol） 1 1

转（mol） x x

平（mol） 1-x 1+x

平衡常数等于4.0，那么K=，解得x=0.6mol

CO的平衡转化率=;

（2）a.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，a项错误；

b. 该反应为等体积反应，增大压强，平衡不移动，转化率不变，b项错误；

c. 选择合适的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，转化率不变，c项错误；

d. 移出部分CO2，使其浓度减小，平衡正移，转化率增大，d项正确；

e. 粉碎矿石，增大了接触面积，平衡不移动，转化率不变，e项错误；

答案选d；

II．（1））由图一可知CO的变化量为0.75mol/L，甲醇的变化量为0.75 mol/L，可计算得到H2的变化量为1.5 mol/L，那么v=0.15molL-1min-1；

（2）A.甲装置投入1molCO和2molH2与乙装置投入1molCH3OH等效，达到平衡时c1=c2，A项正确；

B.丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍，甲、丙两容器中的平衡为等效平衡，但相当于增大了压强，平衡正移，则2Q1＜Q3，B项错误；

C.甲、丙两容器中的平衡为等效平衡，增大了压强，平衡正移，则有a1＜a3，C项错误；

D.甲、乙、丙三容器中的平衡均等效，则有a1+a2=1，D项正确；

E. 甲、乙两容器中的平衡等效，由于方向相反，若生成1molCH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量；

答案选ADE。