Question

化學反應原理在工業生產中具有十分重要的意義．
（1）工業生產可以用NH₃（g）與CO₂（g）經過兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如圖：
則NH₃（g）與CO₂（g）反應生成尿素的熱化學方程式為

 

．
（2）已知反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=a kJ/mol測得在不同溫度下，該反應的平衡常數K隨溫度的變化如表：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

①該反應的化學平衡常數表達式K=

 

，a

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．在500℃2L密閉容器中進行反應，Fe和CO₂的起始量均為4mol，則5min后達到平衡時CO₂的轉化率為

 

，生成CO的平均速率v（CO）為

 

．
②700℃反應達到平衡后，要使該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有

 

（填字母）．
A．縮小反應器容積    B．增加Fe的物質的量  C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題

分析：（1）根據蓋斯定律來解答；
（2）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫反應①的平衡常數，注意固體不需要寫出；由表中數據可知，對于反應①，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，據此判斷a值的符號；利用三段式表示出平衡時各組分的物質的量，再利用轉化率定義求出轉化率，根據v=

△c

△t

計算v（CO）；
②根據外界條件對化學平衡移動的影響來回答．

解答： 解：（1）由圖示可知，將兩個反應相加可得2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134 kJ/mol；
故答案為：2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-134 kJ/mol；
（2）①反應Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常數K=

c(CO)

c(CO2)

，由表中數據可知，對于反應①，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應進行，故a＞0，
令平衡時參加反應的二氧化碳的物質的量為xmol，則：
           Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
開始（mol）：4      4                 0
變化（mol）：x      x                 x
平衡（mol）：4-x    4-x               x
500℃平衡常數為1，所以

x

4-x

=1，解得x=2，
故二氧化碳的轉化率為

2

4

×100%=50%，
故CO表示的平均速率v（CO）=

2mol 2L

5min

=0.2mol/（L?min），
故答案為：

c(CO)

c(CO2)

；＞；50%；0.2mol/（L?min）；
②A、縮小反應器容積，壓強增大，化學平衡不移動，故A錯誤；
B．增加Fe的物質的量，不會引起化學平衡的移動，故B錯誤；
C．升高溫度到900℃，化學平衡正向移動，故C正確；
D．使用合適的催化劑，不會引起化學平衡的移動，故D錯誤．
故選C．

點評：本題考查蓋斯定律、化學反應速率和化學平衡移動方面的知識，屬于綜合知識的考查，難度大．