Question

19．鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有著各自的性質．
（1）在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）
①該反應的平衡常數(shù)表達式為：K==$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②該溫度下，在2L盛有Fe₂O₃粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質鐵11.2g．則10min內CO的平均反應速率為0.015mol/（L•min）；
（2）下列各種情況能說明該反應已達到平衡狀態(tài)：ADE
A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率
C、容器內壓強不再變化
D、CO的質量不再變化
E、容器內密度不再變化．

Answer 1

分析 （1）①K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，純固體不能代入K的表達式中；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反應可知，消耗CO為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，結合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
（2）結合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判斷．

解答 解：（1）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）?2Fe（s）+3CO₂（g）的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$，故答案為：=$\frac{{{{[C{O_2}]}^3}}}{{{{[CO]}^3}}}$；
②n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，由反應可知，消耗CO為0.2mol×$\frac{3}{2}$=0.3mol，則10min內CO的平均反應速率為$\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{10min}$=0.015mol/（L•min），
故答案為：0.015mol/（L•min）；
（2）A、生成CO的速率等于生成CO₂的速率，可知正逆反應速率相等，為平衡狀態(tài)，故A選；
B、生成CO的速率等于消耗CO₂的速率，均為逆反應速率，不能判定平衡，故B不選；
C、該反應前后氣體的物質的量不變，容器內壓強始終不再變化，不能判定平衡，故C不選；
D、CO的質量不再變化，由平衡特征“定”可知，為平衡狀態(tài)，故D選；
E、氣體的質量為變量，則容器內密度不再變化，為平衡狀態(tài)，故E選；
故答案為：ADE．

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，把握K的表達式、速率計算及平衡判定為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意固體不能代入K中，題目難度不大．