在密閉容器中進行反應①Fe(s)+C02(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一反應②2C...
問題詳情:
在密閉容器中進行反應①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一
反應②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2=b kJ·mol-
反應③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s) △H3
(1) △H3=___________(用含a、b的代數式表示)。
(2)反應①的化學平衡常數表達式K=____________,已知500℃時反應①的平衡常數K=1,在此温度下2 L密閉容器中進行反應①,Fe和C02的起始量均為2.0 mol,達到平衡時CO2的轉化率為______________ ,CO的平衡濃度為________________。
(3)將上述平衡體系升温至700℃,再次達到平衡時體系中CO的濃度是C02濃度的兩倍,則a ___________0(填“>”、“<”或“=”)。為了加快化學反應速率且使體系中CO的物質的量增加,其他條件不變時,可以採取的措施有__________(填序號)。
A.縮小反應器體積 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合適的催化劑
【回答】
【*】 (1). (2a+b)kJ·m0l- 1 (2). c(C0)/c(C02) (3). 50% (4). 0.5 mol/L (5). > (6). BC
【解析】(1)根據蓋斯定律,∆H3=2∆H1+∆H2=(2a+b)kJ•mol-1;(2)反應①中Fe和FeO為固體,不計入平衡常數表達式,所以反應①的化學平衡常數表達式K= c(CO)/c(CO2);設CO2的轉化濃度為x,則
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
起始濃度(mol•L-1) 1 0
轉化濃度(mol•L-1) x x
平衡濃度(mol•L-1) 1—x x
根據平衡常數,=1.0,解得x=0.5mol•L-1,CO的平衡濃度為0.5mol•L-1;則CO2的轉化率為×100%=50%。
(3)升温至700℃,再次達到平衡時體系中CO的濃度是CO2濃度的兩倍,平衡向正反應方向移動,為吸熱反應,所以a > 0;A、因為該反應氣體的係數不變,縮小反應器體積,平衡不移動,CO的物質的量不變,選項A錯誤;B、再通入CO2,反應物濃度增大,加快化學反應速率且使體系中CO的物質的量增加,選項B正確;C、升高温度,反應速率加快,平衡向正反應方向移動,CO的物質的量增加,選項C正確;D、使用合適的催化劑只能加快反應速率,CO的物質的量不變,選項D錯誤。*選BC。
點睛:本題考查蓋斯定律、化學平衡的計算、化學反應速率與化學平衡移動、圖像的分析。
知識點:化學平衡
題型:填空題