Question

高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為

Fe2O3(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：

溫度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常數(shù)	4.0	3.7	3.5

請回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________，ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)；

(2)在一個容積為10 L的密閉容器中，1 000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過10 min后達(dá)到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)＝________，CO的平衡轉(zhuǎn)化率＝________；

(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是________。

A．減少Fe的量　　　　　　  B．增加Fe2O3的量

C．移出部分CO2              D．提高反應(yīng)溫度

E．減小容器的容積           F．加入合適的催化劑

Answer 1

解析：(1)因Fe和Fe2O3都為固體，不能代入平衡常數(shù)的表達(dá)式，所以K＝，由表中數(shù)據(jù)知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明平衡向左移動，故ΔH＜0。

(2)　　Fe2O3(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)

　  1.0    1.0

　  x    x

　  1.0－x    1.0＋x

由題意得K＝＝4.0，解得x＝0.60 mol，

所以α(CO)＝×100%＝60%，

v(CO2)＝＝

＝0.006 0 mol/(L·min)。

(3)根據(jù)勒夏特列原理，A、B、E、F四項的條件改變對平衡無影響，D項升溫平衡向左移動，CO轉(zhuǎn)化率降低，故選C。

答案：(1)　＜

(2)0.006 0 mol/(L·min)　60%　(3)C