Question

已知反應(yīng)Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)

ΔH=akJ·mol^-1，平衡常數(shù)為K。測(cè)得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，CO₂的起始濃度為2 mol·L^-1，CO的平衡濃度為________。

（2）該反應(yīng)為______(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（3）700℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，要使該平衡向右移動(dòng)，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有___________(填序號(hào))。

A.縮小反應(yīng)器體積　　　　　B.通入CO₂

C.升高溫度到900℃　　　　D.使用合適的催化劑

E.增加Fe的量

（4）下列圖像符合該反應(yīng)的是______(填序號(hào))(圖中v為速率，φ為混合物中CO含量，T為溫度且T₁>T₂)。

Answer 1

【解析】依據(jù)反應(yīng)，可寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(CO)/c(CO₂)，從表中數(shù)據(jù)觀察到：K值隨溫度升高而增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。在500℃時(shí)，假設(shè)CO₂轉(zhuǎn)化了xmol·L^-1，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，有下式成立：K=c(CO)/c(CO₂)=x/(2-x)=1.00，解得x=1，即平衡時(shí)CO的濃度為1 mol·L^-1。（3）中，700℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，要使該平衡向右移動(dòng)，可以升高體系溫度、增大反應(yīng)物濃度(通入CO₂)，注意不要錯(cuò)選選項(xiàng)E，因?yàn)榉磻?yīng)物Fe是固體，改變固體或純液體的量對(duì)平衡無影響。（4）中，圖像A是溫度改變對(duì)反應(yīng)速率的影響，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，但正反應(yīng)速率增大的幅度大，故A正確。圖像B是溫度改變對(duì)混合物中CO含量的影響，溫度較低時(shí)反應(yīng)不進(jìn)行，隨著溫度升高混合物中CO的含量逐漸增大，不會(huì)減小，故B錯(cuò)誤。圖像C中T₁>T₂，溫度升高平衡向右移動(dòng)，則CO的含量高，故C錯(cuò)誤。

答案：（1）1 mol·L^-1   （2）吸熱   （3）B、C   （4）A