Question

在一定温度下，发生反应：Fe₂O₃(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO₂(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1150	1300
平衡常数	64.0	50.7	42.9

请回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K＝               ，ΔH_____0(填“＜”、“＞”或“＝”)

（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0 mol，反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO₂)＝________，CO的平衡转化率为             。

（3）1000℃时，在（2）的平衡体系中，各加0.5molCO和0.5molCO₂，v_正          v_逆（填“＜”、“＞”或“＝”），平衡向            移动（填“正向”、“逆向”或“不移动”）。

Answer

（12分）

（1）[CO2]3/[CO]3；＜

（2）0.006 mol·L－1·min－1；60%

（3）＞；正向

【解析】

试题分析：（1）反应Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）的平衡常数k=，由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：；＜；

（2）设平衡时CO的物质的量变化为nmol，则：

Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）

开始（mol）： 1 1

变化（mol）： n 1+n

平衡（mol）： 1-n 1+n

所以=64，解得n=0.6，所以v（CO2）==0.006 mol•L-1•min-1，CO的平衡转化率为×100%=60%，故答案为：0.006 mol•L-1•min-1；60%；

（3）1000℃时，在（2）的平衡体系中，各加0.5molCO和0.5molCO2，CO的浓度为0.09mol/L，CO2的浓度为0.21mol/L，此时 Qc=＜64，平衡向正反应方向移动，v正＞ v逆，故填：＞；正向。

考点：考查了化学平衡的计算、化学平衡常数的相关知识。