Question

在一個體積為2L的密閉容器中，高溫下發(fā)生下列反應：
Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）+Q kJ
其中CO₂、CO的物質的量（mol）隨時間（min）的變化如圖所示．
（1）反應在1min時第一次達到平衡狀態(tài)，固體的質量增加了6.4g．用CO的濃度變化表示的反應速率υ（CO）=

 

．
（2）反應進行至2min時，若只改變一個條件，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3min時再次達到平衡，則Q

 

0（填“＞”、“＜”或“=”）．第一次平衡與第二次平衡的平衡常數(shù)相比，K₁

 

K₂．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）5min時再充入一定量的CO（g），平衡發(fā)生移動．下列說法正確的是

 

（填寫編號）．
a．υ（正）先增大后減小
b．υ（正）先減小后增大 
c．υ（逆）先增大后減小 
d．υ（逆）先減小后增大
表示n（CO₂）變化的曲線是

 

（填寫圖中曲線的字母編號）．
（4）能說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是

 

a．容器內氣體壓強不再變化  b．容器內氣體的密度不再變化  c．固體的質量不再變化．

Answer 1

考點：反應速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素,物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)固體質量增加6.4g，求出生成FeO的量，然后求出一氧化碳的變化量及反應速率；
（2）根據(jù)新平衡時CO物質的量增加，可判斷平衡向正方向移動；
（3）根據(jù)濃度變化分析反應速率變化；
（4）平衡時各物質的正逆反應速率相等，各物質的濃度、質量、體積分數(shù)以及百分含量不變．

解答： 解：（1）Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）中Fe→FeO，固體質量增加6.4g，即增加的氧原子的質量為6.4g，則氧原子的物質的量為0.4mol，說明生成FeO為0.4mol，所以生成的一氧化碳為0.4mol，所以v（CO）=

0.4mol

2L×1min

=0.2mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.2mol?L^-1?min^-1；
（2）由于建立新平衡時CO物質的量增加，可知升高溫度，平衡正向移動，說明正反應吸熱，即△H＞0；
平衡常數(shù)K=

c(CO)

c(CO2)

，由于一氧化碳的濃度增加，二氧化碳的濃度減小，所以平衡常數(shù)變大，即K₁＜K₂；
故答案為：＞；＜；
（3）充入CO，CO濃度增大，逆反應速率增大，之后逐漸減小；5min時CO₂濃度不變，正反應速率不變，平衡逆向移動，CO₂濃度增大，正反應速率逐漸增大；n（CO₂）的物質的量從原平衡曲線逐漸增大；
故答案為：c；b；
（4）a、反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）是一個反應前后氣體體積不變的化學反應，無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，容器中氣體壓強始終不變，故a錯誤；
b、ρ=

m

v

，容器的體積v不變，氣體的質量變化，隨反應的進行ρ始終在變化，直到達到平衡為止，故b正確；
c、平衡時各物質的量不變，由于Fe轉化為FeO固體的質量增大，所以當達到平衡狀態(tài)時固體總質量保持不變，故c正確；
故答案為：bc．

點評：本題考查了化學平衡的影響因素、平衡狀態(tài)的判斷、反應速率的計算等，難度中等．隨著反應進行變化的物理量不再變化，說明到達平衡．