Question

【題目】I．反應(yīng)Fe2O3（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）H<0，在1000℃的平衡常數(shù)等于4.0．在一個容積為10L的密閉容器中，1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡．

（1）CO的平衡轉(zhuǎn)化率= ______ 。

（2）欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化，可采取的措施是 ______

a．提高反應(yīng)溫度 b．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

c．選取合適的催化劑 d．及時吸收或移出部分CO2

e．粉碎礦石，使其與平衡混合氣體充分接觸

II．（1）高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收，使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。請根據(jù)圖示回答下列問題：

（1）從反應(yīng)開始到平衡，用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v（H2）= ______ 。

（2）若在溫度和容積相同的三個密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，測得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器	反應(yīng)物投入的量	反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	CH3OH的濃度	能量變化 （Q1，Q2，Q3均大于0）
甲	1molCO和2molH2	a1	c1	放出Q1kJ熱量
乙	1molCH3OH	a2	c2	吸收Q2kJ熱量
丙	2molCO和4molH2	a3	c3	放出Q3kJ熱量

則下列關(guān)系正確的是 ______ ．

A c1=c2 B 2Q1=Q3 C 2a1=a3 D a1+a2=1 E 該反應(yīng)若生成1molCH3OH，則放出（Q1+Q2）kJ熱量。

Answer 1

【答案】60% d 0.15mol/（Lmin） ADE

【解析】

I．（1）由平衡常數(shù)和起始濃度根據(jù)三段法進(jìn)行基本計(jì)算；

（2）a.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆移；

b.該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動；

c.選擇合適的催化劑，平衡不移動；

d.移出部分CO2，使其濃度減小，平衡正移；

e.粉碎礦石，增大了接觸面積，平衡不移動；

II．（1）由圖一可知CO的變化量為0.75mol/L，甲醇的變化量為0.75 mol/L，可計(jì)算得到H2的變化量，進(jìn)一步計(jì)算反應(yīng)速率；

（2）甲裝置投入1molCO和2molH2與乙裝置投入1molCH3OH等效，達(dá)到平衡時c1=c2，丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍，但兩容器的平衡也等效，據(jù)此回答問題。

I．（1）設(shè)CO的轉(zhuǎn)化了x mol

Fe2O3（s）+CO（g）Fe（s）+CO2（g）

始（mol） 1 1

轉(zhuǎn)（mol） x x

平（mol） 1-x 1+x

平衡常數(shù)等于4.0，那么K=，解得x=0.6mol

CO的平衡轉(zhuǎn)化率=;

（2）a.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆移，a項(xiàng)錯誤；

b. 該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，b項(xiàng)錯誤；

c. 選擇合適的催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，c項(xiàng)錯誤；

d. 移出部分CO2，使其濃度減小，平衡正移，轉(zhuǎn)化率增大，d項(xiàng)正確；

e. 粉碎礦石，增大了接觸面積，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，e項(xiàng)錯誤；

答案選d；

II．（1））由圖一可知CO的變化量為0.75mol/L，甲醇的變化量為0.75 mol/L，可計(jì)算得到H2的變化量為1.5 mol/L，那么v=0.15molL-1min-1；

（2）A.甲裝置投入1molCO和2molH2與乙裝置投入1molCH3OH等效，達(dá)到平衡時c1=c2，A項(xiàng)正確；

B.丙容器中的投入量是甲容器投入量的2倍，甲、丙兩容器中的平衡為等效平衡，但相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡正移，則2Q1＜Q3，B項(xiàng)錯誤；

C.甲、丙兩容器中的平衡為等效平衡，增大了壓強(qiáng)，平衡正移，則有a1＜a3，C項(xiàng)錯誤；

D.甲、乙、丙三容器中的平衡均等效，則有a1+a2=1，D項(xiàng)正確；

E. 甲、乙兩容器中的平衡等效，由于方向相反，若生成1molCH3OH，則放出（Q1+Q2）kJ熱量；

答案選ADE。