Question

高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下：FeO（固）+CO（氣）?Fe（固）+CO₂（氣）△H＞0．已知1100℃時，K=0.263．化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨濃度和壓強的變化而變化．
（1）其平衡常數(shù)可表示為K=

 

，若溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，平衡常數(shù)K值

 

（本小題空格填寫：增大、減小或不變）
（2）1100℃時，測得高爐中c（CO₂）=0.025mol?L^-1，c（CO）=0.1mol?L^-1，在這種情況下該反應是否處于化學平衡狀態(tài)

 

 （選填“是”或“否”），此時化學反應速率是υ_正

 

υ_逆（選填大于、小于或等于）其原因是

 

．
（3）若平衡時，保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強增大，則平衡

 

A．一定向正反應方向移動          B．一定向逆反應方向移動
C．一定不移動                    D．不一定移動
（4）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施

 

A．減少Fe       B．增加FeO      C．移出部分CO₂D．提高反應的溫度    E．減小容器的體積    F．加入合適的催化劑．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)指在一定溫度下，可逆反應都達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，固體、純液體不需要表示出；該反應正反應是吸熱反應，溫度升高平衡向正反應方向移動，據(jù)此判斷；
（2）計算此時的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應進行方向；
（3）保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強增大，可能是改變反應混合物的濃度，也可能是加入其它不反應的氣體引起壓強的增大；
（4）提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，應使平衡向正反應移動，但不能增大CO的用量，結(jié)合選項根據(jù)平衡移動原理分析；

解答： 解：（1）可逆反應FeO（s）+CO （g）?Fe（s）+CO₂（g）的平衡常數(shù)表達式k=

c(CO2)

c(CO)

；該反應正反應是吸熱反應，溫度升高平衡向正反應方向移動，CO₂的物質(zhì)的量增大、CO的物質(zhì)的量減小，故到達新平衡是CO₂與CO的體積之比增大，平衡常數(shù)K值增大，
故答案為：

c(CO2)

c(CO)

；增大；
（2））1100℃時，K=0.263，當C（CO₂）=0.025mol/L，c（CO）=0.1mol/L時，Q=

0.025

0.1

=0.25＜0.263，該反應不處于化學平衡狀態(tài)，因溫度不變，K值不變，為了增大

c(CO2)

c(CO)

的值，反應正向進行，所以v正＞v逆，
故答案為：否；大于；因溫度不變，K值不變，為了增大

c(CO2)

c(CO)

的值，反應正向進行，所以v正＞v逆；
（3）保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強增大，可能是改變反應混合物的濃度，若只增大CO的濃度，平衡向正反應移動；若只增大CO₂的濃度，平衡向逆反應移動；若同等程度增大CO、CO₂的濃度，平衡不移動；如果是加入其它不反應的氣體引起壓強的增大，反應混合物的濃度不發(fā)生變化，平衡不移動，故平衡平衡可能移動，可能不移動，
故選：D；
（4）A．鐵是固體，減少Fe的量，不影響平衡移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故A錯誤；
B．氧化亞鐵是固體，增加FeO的量，不影響平衡移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；
C．移出部分CO₂，減少生成物的濃度，平衡向正反應移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．FeO（固）+CO（氣）?Fe（固）+CO₂（氣）△H＞0，該反應正反應是放熱反應，提高反應溫度，平衡向正反應移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；
E．反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，減小容器的容積，增大壓強平衡不移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故E錯誤；
F．催化劑只能提高反應的速率，不能改變平衡，所以加入合適的催化劑，平衡不移動，故F錯誤；
故選CD；

點評：本題考查化學平衡常數(shù)的書寫與運用、化學平衡影響因素等，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的鞏固與運用，注意掌握化學平衡常數(shù)的書寫與影響平衡移動的因素，題目難度中等．