Question

19．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质．
（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①该反应的平衡常数表达式为：K==$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②该温度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g．则10min内CO的平均反应速率为0.015mol/（L•min）；
（2）下列各种情况能说明该反应已达到平衡状态：ADE
A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率
C、容器内压强不再变化
D、CO的质量不再变化
E、容器内密度不再变化．

Answer 1

分析 （1）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，纯固体不能代入K的表达式中；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反应可知，消耗CO为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判断．

解答 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）的平衡常数表达式K=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$，故答案为：=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反应可知，消耗CO为0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，则10min内CO的平均反应速率为$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/（L•min），
故答案为：0.015mol/（L•min）；
（2）A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率，可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故A选；
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率，均为逆反应速率，不能判定平衡，故B不选；
C、该反应前后气体的物质的量不变，容器内压强始终不再变化，不能判定平衡，故C不选；
D、CO的质量不再变化，由平衡特征“定”可知，为平衡状态，故D选；
E、气体的质量为变量，则容器内密度不再变化，为平衡状态，故E选；
故答案为：ADE．

点评 本题考查化学平衡计算，为高频考点，把握K的表达式、速率计算及平衡判定为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意固体不能代入K中，题目难度不大．