Question

（10分）已知Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1…①

Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2…②

H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3…③

又已知不同溫度下，K1、K2值如下：

溫度℃	K1	K2
500	1．00	3．15
700	1．47	2．26
900	2．50	2．00

 

溫度℃	K1	K2
500	1．00	3．15
700	1．47	2．26
900	2．50	2．00

（1）若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO2起始濃度為1．6 mol·L－1, 4分鐘后建立平衡，用CO表示的反應(yīng)速率為 。

（2）900℃ 進(jìn)行反應(yīng)③，其平衡常數(shù)K3為 （求具體數(shù)值），焓變?chǔ)�H 0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知該反應(yīng)僅在高溫時(shí)正反應(yīng)自發(fā)，則ΔS 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）下列圖像符合反應(yīng)②的是 （填序號(hào)）（圖中v是速率，φ為混合物中H2的體積百分含量）。

 

 

Answer 1

（1）0．2 mol·L－1·min－1（2）1．25 ＞ ＞ （3）BCD

【解析】

試題分析：若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO2起始濃度為1．6 mol·L－1，設(shè)平衡CO2平衡濃度為a mol·L－1時(shí)K1=，得a=0．8mol/L，4分鐘后建立平衡，用CO表示的反應(yīng)速率==0．2 mol·L－1·min－1；900℃ 進(jìn)行反應(yīng)③，其平衡常數(shù)K3=，且溫度升高，K3增大，即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，若該反應(yīng)僅在高溫時(shí)正反應(yīng)自發(fā)，依據(jù)△G=△H-T△S<0可知△S＞0；由圖標(biāo)中K2可知正高溫度K2減小，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；H2的體積百分含量減小，故B項(xiàng)正確；C項(xiàng)T1<T2，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，H2的體積百分含量減小，故C項(xiàng)正確；鐵為純固體，加入鐵的量不影響平衡移動(dòng)，反應(yīng)速率不變，故D項(xiàng)正確。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡原理、平衡常數(shù)應(yīng)用。