Question

高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO（固）+CO（气）?Fe（固）+CO₂（气）△H＞0．已知1100℃时，K=0.263．化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化．
（1）其平衡常数可表示为K=

 

，若温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K值

 

（本小题空格填写：增大、减小或不变）
（2）1100℃时，测得高炉中c（CO₂）=0.025mol?L^-1，c（CO）=0.1mol?L^-1，在这种情况下该反应是否处于化学平衡状态

 

 （选填“是”或“否”），此时化学反应速率是υ_正

 

υ_逆（选填大于、小于或等于）其原因是

 

．
（3）若平衡时，保持容器容积不变，使容器内压强增大，则平衡

 

A．一定向正反应方向移动          B．一定向逆反应方向移动
C．一定不移动                    D．不一定移动
（4）欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施

 

A．减少Fe       B．增加FeO      C．移出部分CO₂D．提高反应的温度    E．减小容器的体积    F．加入合适的催化剂．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡常数指在一定温度下，可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，固体、纯液体不需要表示出；该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，据此判断；
（2）计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较判断反应进行方向；
（3）保持容器容积不变，使容器内压强增大，可能是改变反应混合物的浓度，也可能是加入其它不反应的气体引起压强的增大；
（4）提高CO的平衡转化率，应使平衡向正反应移动，但不能增大CO的用量，结合选项根据平衡移动原理分析；

解答： 解：（1）可逆反应FeO（s）+CO （g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常数表达式k=

c(CO2)

c(CO)

；该反应正反应是吸热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，CO₂的物质的量增大、CO的物质的量减小，故到达新平衡是CO₂与CO的体积之比增大，平衡常数K值增大，
故答案为：

c(CO2)

c(CO)

；增大；
（2））1100℃时，K=0.263，当C（CO₂）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L时，Q=

0.025

0.1

=0.25＜0.263，该反应不处于化学平衡状态，因温度不变，K值不变，为了增大

c(CO2)

c(CO)

的值，反应正向进行，所以v正＞v逆，
故答案为：否；大于；因温度不变，K值不变，为了增大

c(CO2)

c(CO)

的值，反应正向进行，所以v正＞v逆；
（3）保持容器容积不变，使容器内压强增大，可能是改变反应混合物的浓度，若只增大CO的浓度，平衡向正反应移动；若只增大CO₂的浓度，平衡向逆反应移动；若同等程度增大CO、CO₂的浓度，平衡不移动；如果是加入其它不反应的气体引起压强的增大，反应混合物的浓度不发生变化，平衡不移动，故平衡平衡可能移动，可能不移动，
故选：D；
（4）A．铁是固体，减少Fe的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故A错误；
B．氧化亚铁是固体，增加FeO的量，不影响平衡移动，CO的平衡转化率不变，故B错误；
C．移出部分CO₂，减少生成物的浓度，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故C正确；
D．FeO（固）+CO（气）?Fe（固）+CO₂（气）△H＞0，该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故D正确；
E．反应前后气体的物质的量不变，减小容器的容积，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故E错误；
F．催化剂只能提高反应的速率，不能改变平衡，所以加入合适的催化剂，平衡不移动，故F错误；
故选CD；

点评：本题考查化学平衡常数的书写与运用、化学平衡影响因素等，侧重对基础知识的巩固与运用，注意掌握化学平衡常数的书写与影响平衡移动的因素，题目难度中等．