在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一反应②2C...
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在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一
反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2=b kJ·mol-
反应③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s) △H3
(1) △H3=___________(用含a、b的代数式表示)。
(2)反应①的化学平衡常数表达式K=____________,已知500℃时反应①的平衡常数K=1,在此温度下2 L密闭容器中进行反应①,Fe和C02的起始量均为2.0 mol,达到平衡时CO2的转化率为______________ ,CO的平衡浓度为________________。
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,则a ___________0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有__________(填序号)。
A.缩小反应器体积 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合适的催化剂
【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)根据盖斯定律,∆H3=2∆H1+∆H2=(2a+b)kJ•mol-1;(2)反应①中Fe和FeO为固体,不计入平衡常数表达式,所以反应①的化学平衡常数表达式K= c(CO)/c(CO2);设CO2的转化浓度为x,则
Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
起始浓度(mol•L-1) 1 0
转化浓度(mol•L-1) x x
平衡浓度(mol•L-1) 1—x x
根据平衡常数,=1.0,解得x=0.5mol•L-1,CO的平衡浓度为0.5mol•L-1;则CO2的转化率为×100%=50%。
(3)升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,平衡向正反应方向移动,为吸热反应,所以a > 0;A、因为该反应气体的系数不变,缩小反应器体积,平衡不移动,CO的物质的量不变,选项A错误;B、再通入CO2,反应物浓度增大,加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,选项B正确;C、升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,CO的物质的量增加,选项C正确;D、使用合适的催化剂只能加快反应速率,CO的物质的量不变,选项D错误。*选BC。
点睛:本题考查盖斯定律、化学平衡的计算、化学反应速率与化学平衡移动、图像的分析。
知识点:化学平衡
题型:填空题
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