Question

【题目】高炉炼铁过程中发生的主要反应为 Fe2O3（s）+CO（g）= Fe（s）+CO2（g）已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃	1000	1150	1300
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= ， △H0（填“＞”、“＜”或“=”）；
（2）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．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Fe的量
B.增加Fe2O3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）；＜
（2）0.006mol/（L?min）；60%
（3）C
【解析】解：（1）由平衡常数是指在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数，不能出现在表达式中，则K= ，又从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小，
则说明温度升高平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0，所以答案是： ；＜；（2）设CO转化的物质的量为x，则

	Fe2O3（s）+	CO（g）	═	Fe（s）+	CO2（g）
起始量（mol）		1.0			1.0
转化的量（mol）		x			x
平衡时的量（mol）		1.0﹣x			1.0+x

又在1000℃时K=4.0，则有 =4.0，解得x=0.6，
CO2的浓度变化量为：c（CO2）= =0.06mol/L，
则用二氧化碳表示的反应速率为 =0.006mol/（L．min），CO的转化率为 ×100%=60%，
所以答案是：0.006mol/（L．min）；60%；（3）若提高CO的平衡转化率，则化学平衡向正反应方向移动，
因Fe、Fe2O3都是固体，改变质量平衡不移动，故AB不选；
移出二氧化碳气体，减小生成物中气体的浓度，则平衡正向移动，故C选；
因反应为放热反应，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，故D不选；
因该反应前后气体的体积不变，则减小容器的容积，平衡不移动，故E不选；
因催化剂对平衡移动无影响，则加入合适的催化剂不能使平衡移动，故F不选；
所以答案是：C．
【考点精析】利用反应速率的定量表示方法和化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案，需要熟知反应速率的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．