高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);在1000℃时,平衡常数...
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高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);在1000℃时,平衡常数为4.0;在1300℃时,平衡常数为3.5。下列说法中,正确的是( )
A. 平衡常数的表达式为:K=
B. 在1000℃时,10L的密闭容器中,加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1mol,10min达到平衡,υ(CO2)=0.006mol/(L·min)
C. 一段时间以后,铁的量不再变化,不能说明该反应达到平衡
D. 下图表示不同温度下,CO的转化率与时间关系图像
【回答】
【*】B
【解析】A.反应为:1/3 Fe2O3(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g);平衡常数的表达式为:K=c(CO2)/c(CO), A错误;B. 在1000℃时,令平衡时CO的物质的量变化为nmol,容器的体积为10L;则:
1/3 Fe2O3(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g)
起始量 1 1
变化量 n n
平衡量 1-n 1+ n
K=c(CO2)/c(CO)= [(1+ n)÷10]/[(1-n)÷10]=4, n=0.6mol, υ(CO2)=0.6/(10×10)= 0.006mol/(L·min), B正确;
C. 反应的不断进行,铁的量就在发生变化,一段时间以后,铁的量不再变化,说明该反应达到平衡状态,C错误;D. 在1000℃时,平衡常数为4.0;在1300℃时,平衡常数为3.5,温度升高,平衡常数减小,所以该反应正反应为放热反应,升高温度,速率加快,平衡左移,CO的转化率应该降低,而图示的结果正好相反,D错误。
知识点:化学平衡
题型:选择题
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