问题 填空题

在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:

Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t℃100011501300
K64.050.742.9
 

请回答下列问题:

(1)该反应的化学平衡常数表达式K=                       

(2)该反应为           反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是               (多选项,多选不得分)。

a.容器中压强不变                b.混合气体中 c(CO)不变

c.υ(CO)=υ(CO2)        d.c(CO2)=c(CO)

(4)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

υ(CO)=            ,CO的平衡转化率为:               

答案

(1)k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)放热反应  (3)b、c  (4)0.006 mol•L-1•min-1  60%

题目分析:(1)可逆反应Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g)的化学平衡常数表达式k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)由表中数据可知,温度越高化学平衡常数越小,升高温度平衡向逆反应移动,正反应是放热反应;(3)a.无论反应是否达到平衡,该反应的压强均不变 ,故不能说明到达平衡状态,故a错误;

b.反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,混合气体中c(CO)不变说明到达平衡状态,故b正确;

c.v (H2="v" (H2O)不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故c正确;d.反应始终按CO与CO2物质的量之比为1:1进行,c(H2)=c(CO)不能说明到达平衡,故d错误;令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:

Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2 Fe(s)+3CO2(g)          

开始(mol):1                 1

变化(mol):n                 1+n

平衡(mol):1-n               1+n

所以[(1+n)/V]/[(1−n )V]=4,解得n=0.6,所以n(CO2)="0.6mol/10L/10min=0.006" mol•L-1•min-1,CO的平衡转化率为0.6mol 1mol×100%=60%。

单项选择题 A1/A2型题
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