Question

【題目】高爐煉鐵過程中發生的主要反應為：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。已知該反應在不同溫度下的平衡常數如下：

溫度/℃	1000	1150	1300
平衡常數	4.0	3.7	3.5

請回答下列問題：

(1)該反應的平衡常數表達式K＝________，該反應是_________反應(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe2O3、CO各4.0 mol，反應經過20min后達到平衡。求該時間范圍內反應的平均反應速率v(CO)＝__________、CO的平衡轉化率＝__________。

(3)欲提高(2)中CO的平衡轉化率，可采取的措施是________

A.降低反應溫度 B.增加Fe2O3的量 C.加入合適的催化劑 D.移出部分CO2 E.減小容器的容積

(4)在1L的密閉容器中，1150℃條件，下列達平衡狀態的是__________。

	A	B	C	D
n(Fe2O3)	0.350	0.027	0.080	0.080
n(CO)	0.010	0.010	0.010	0.050
n(Fe)	0.100	0.064	0.080	0.080
n(CO2)	0.035	0.088	0.037	0.050

Answer 1

【答案】 放熱 0.016mol/(Lmin) 80% AD C

【解析】

（1）反應Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數；由表中數據可知，溫度越高平衡常數越小，故升高溫度平衡向逆反應移動，正反應為放熱反應；

（2）令平衡時CO的物質的量變化為nmol，則：

，解得n=3.2，所以，CO的平衡轉化率為；

（3）A．降低反應溫度，平衡將正向移動，可提高CO的平衡轉化率，故A符合題意；

B．氧化鐵是固體，增加Fe2O3的量，不影響平衡移動，CO的平衡轉化率不變，故B不符合題意；

C．加入合適的催化劑，平衡不移動，故C不符合題意；

D．移出部分CO2，平衡向正反應移動，CO的平衡轉化率增大，故D符合題意；

E．反應前后氣體的物質的量不變，減小容器的容積，增大壓強平衡不移動，CO的平衡轉化率不變，故E不符合題意；

故答案為：AD；

（4）1150℃下，平衡常數K=3.7；

A．濃度商，反應未達到平衡狀態，故A不符合；

B．濃度商，反應未達到平衡狀態，故B不符合；

C．濃度商，反應達到平衡狀態，故C符合；

D．濃度商，反應未達到平衡狀態，故D不符合；

故答案為：C。