Question

（1）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应：

Fe₂O₃(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO₂(g)　ΔH

已知：

Ⅰ.Fe₂O₃(s)＋3C(石墨，s) 2Fe(s)＋3CO(g)　ΔH₁

Ⅱ.C(石墨，s)＋CO₂(g) 2CO(g)　ΔH₂

①ΔH＝____________________(用含ΔH₁、 ΔH₂代数式表示)。

②保持温度不变，在恒容容器中进行反应Ⅰ，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量)，则平衡______(填“正向”或“逆向”)移动，达到新平衡后c(CO)将________(填“变大”“变小”或“不变”)。

（2）在T ℃时，反应 Fe₂O₃(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO₂(g)的平衡常数K＝64，在2 L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	1.5	1.0	1.0

①甲容器中CO的平衡转化率为__________________。

②下列说法正确的是________(填字母)。

A．若容器内压强恒定，说明反应达到平衡状态

B．增加Fe₂O₃的量能提高CO的转化率

C．甲容器中CO的平衡转化率大于乙容器

D．若容器中固体质量不再改变，说明反应达到平衡状态

③取五等份CO，分别加入温度不同但容积相同的恒容密闭容器中(已装有足量Fe₂O₃)，反应相同时间后，分别测定体系中CO的体积分数(CO%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图，请作出平衡时混合气体的平均相对分子质量随反应温度(T)的变化示意图。____________________________

Answer

ΔH1－3ΔH2 逆向 不变 60% D

【解析】(1)①Ⅰ.Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1，Ⅱ.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2，由盖斯定律Ⅰ-Ⅱ×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)△H=ΔH1－3ΔH2，故答案为：ΔH1－3ΔH2；

②保持温度不变，在恒容容器中进行反应Ⅰ.Fe2O3(s)＋3C(石墨，s) 2Fe(s)＋3CO(g)，达到平衡状态，再次充入一定量的CO (Fe足量)，由于温度不变，平衡常数不变，则一氧化碳的浓度不变，因此平衡逆向移动，故答案为：逆向；不变；

(2)①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x

     Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)

起始量(mol) 1      1       1       1

变化量(mol)     x      x

平衡量(mol)    1-x        1+x

K===64，计算得到x=0.6，转化率=60%，故答案为：60%； 

②A．该反应属于气体的物质的量不变的反应，容器内压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，故B错误；C．温度不变，K不变，甲容器中CO的平衡转化率等于乙容器，故C错误；D．容器中固体质量不再改变，说明气体的质量不再改变，从而说明一氧化碳和二氧化碳的比例不变，说明反应达到平衡状态，故D正确；故选D。

③根据图像可知，温度升高，一氧化碳的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应属于放热反应，Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)可知，一氧化碳的体积分数越小，二氧化碳的体积分数越大，混合气体的平均相对分子质量越大，因此随着温度升高，混合气体的平均相对分子质量逐渐减小，但一直在44和28之间，图像为，故答案为：。