Question

13．化學理論在元素單質及其化合物反應中應用廣泛．
（1）在一定條件下，可逆反應mA?nB+pC△H，達到平衡狀態．
①若A、B、C都是氣體，增大壓強，平衡向正反應方向移動，則m大于n+p（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②其他條件不變，加熱后A的質量減小，則反應△H大于0（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）某些金屬氧化物（如Fe_XO_Y）粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發生鋁熱反應，下列反應速率（v）和溫度（T）的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是c

（3）一定溫度下，發生反應：FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）△H．已知該反應在不同溫度下的平衡常數如下表：

溫度/℃	1000	1100
平衡常數	0.68	0.50

請回答下列問題：
①該反應的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T℃時，將FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密閉容器中，反應達到平衡后，測得CO轉化率為W₁，c（CO₂）=0.15mol•L^-1，則溫度T低于（填“高于”、“低于”、“等于”）1000，若此時保持其它條件不變再充入2.0mol CO（g），再達平衡時測得CO轉化率為W₂，則W₁=W₂（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）①增大壓強，平衡向著方程式的系數減小的方向移動；
②升高溫度，化學平衡向著吸熱方向進行；
（2）據通過加熱引發鋁熱反應以及鋁熱反應為放熱反應以及溫度升高化學反應速率加快；
（3）①根據溫度和平衡常數以及反應的吸放熱之間的關系來回答；
②計算1000℃時CO的轉化率以及二氧化碳的平衡濃度，根據三行式計算比較．

解答 解：（1）mA?nB+pC△H，達到平衡狀態．
①若A、B、C都是氣體，增大壓強，平衡向方式的系數減小的方向移動，即平衡向正反應方向移動，則m＞n+p，故答案為：大于；
②其他條件不變，升高溫度，化學平衡向著吸熱方向進行，即加熱后A的質量減小，則反應正向進行，△H＞0，故答案為：大于；
（2）因通過加熱引發鋁熱反應，所以開始速率為零，一旦反應，反應放熱，溫度不斷升高，化學反應速率加快，故選：c；
（3）①該反應的K隨著溫度的升高而減小，所以反應釋放熱量，△H＜0，故答案為：＜；
②T℃時，將FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密閉容器中，
         FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO₂（g）
初始濃度：0.3     0.3      0       0
變化濃度：0.15             0.15
平衡濃度：0.15            0.15
CO轉化率為W₁=$\frac{0.15}{0.3}$×100%=20%，c（CO₂）=0.15mol•L^-1，K=1＞0.68，所以平衡正向移動了，該反應為放熱反應，所以此時溫度應低于1000℃，
由于氧化亞鐵和鐵都是固體，對平衡沒有影響，該反應是氣體計量數不變的反應，此時保持其它條件不變再充入2.0mol CO（g），則建立的平衡是等效的，所以再達平衡時測得CO轉化率為W₂=W₁，
故答案為：低于；=．

點評 本題是一道關于化學平衡常數的計算題，考查生化學平衡移動原理以及三行式的計算知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．