Question

11．在T℃時，該反應的平衡常數K=64，在2L恒容密閉容器甲和乙中，分別按如表所示加入物質，反應經過一段時間后達到平衡．

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡轉化率為60%．
②下列說法正確的是（填字母）ac．
a．若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態
b．若容器內壓強恒定時，標志反應達到平衡狀態
c．甲、乙容器中，CO的平衡濃度之比為2：3
d．增加Fe₂O₃可以提高CO₂的轉化率．

Answer 1

分析 ①令平衡時參加反應的CO為xmol，表示出平衡時各組分的物質的量，根據平衡常數列方程計算x，轉化率=$\frac{物質的轉化量}{物質的起始量}$；
②a．反應前后氣體質量變化，體積不變，隨反應進行氣體密度發生變化，若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態；
b．反應前后有氣體參與，恒溫恒容下，反應前后氣體體積改變，壓強恒定時，標志反應到達平衡狀態；
c．甲為等效平衡，平衡時CO的含量相等，CO的含量=$\frac{c（CO）_{平衡}}{c（混合）_{總}}$；
d．固體量增加不影響化學平衡，增加Fe₂O₃不能提高CO的轉化率．

解答 解：①在T℃時，該反應的平衡常數K=64，在2L恒容密閉容器甲中，加入物質反應達到平衡，設消耗一氧化碳濃度為x
             Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
起始量（mol．L）          0.5                           0.5
變化量（mol/L）           x                             x
平衡量（mol/L）         0.5-x                         0.5+x
化學平衡常數k=$\frac{c^3（C{O}_{2}）}{c^3（CO）}$=$\frac{（0.5+x）^3}{（0.5-x）^3}$=64，計算得到x=0.6，所以轉化率為60%；
故答案為：60%；
②a．ρ=$\frac{m}{V}$，反應前后氣體質量變化，體積不變，隨反應進行氣體密度發生變化，若容器內氣體密度恒定時，標志反應達到平衡狀態，故a正確；
b．若容器壓強始終恒定，不能標志反應達到平衡狀態，故b錯誤；
c．甲為等效平衡，平衡時CO的含量相等，由于CO的含量=$\frac{c（CO）_{平衡}}{c（混合）_{總}}$，則平衡時甲、乙中CO的平衡濃度之比為2mo/L：3mol/L=2：3，故c正確；
d．Fe₂O₃為固體量，增加其用量，不影響化學平衡移動，不能提高CO的轉化率，故d錯誤．
故答案為：ac．

點評 本題考查了平衡常數計算應用，化學平衡三段式列式計算方法題目，難度中等，注意固體不影響化學平衡，易錯．