在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生下列反应:

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  • 解题思路:(1)根据固体质量增加6.4g,求出生成FeO的量,然后求出一氧化碳的变化量及反应速率;

    (2)根据新平衡时CO物质的量增加,可判断平衡向正方向移动;

    (3)根据浓度变化分析反应速率变化;

    (4)平衡时各物质的正逆反应速率相等,各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变.

    (1)Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)中Fe→FeO,固体质量增加6.4g,即增加的氧原子的质量为6.4g,则氧原子的物质的量为0.4mol,说明生成FeO为0.4mol,所以生成的一氧化碳为0.4mol,所以v(CO)=[0.4mol/2L×1min]=0.2mol•L-1•min-1

    故答案为:0.2mol•L-1•min-1

    (2)由于建立新平衡时CO物质的量增加,可知升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热,即△H>0;

    平衡常数K=

    c(CO)

    c(CO2),由于一氧化碳的浓度增加,二氧化碳的浓度减小,所以平衡常数变大,即K1<K2

    故答案为:>;<;

    (3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5min时CO2浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO2浓度增大,正反应速率逐渐增大;n(CO2)的物质的量从原平衡曲线逐渐增大;

    故答案为:c;b;

    (4)a、反应Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)是一个反应前后气体体积不变的化学反应,无论该反应是否达到平衡状态,容器中气体压强始终不变,故a错误;

    b、ρ=[m/v],容器的体积v不变,气体的质量变化,随反应的进行ρ始终在变化,直到达到平衡为止,故b正确;

    c、平衡时各物质的量不变,由于Fe转化为FeO固体的质量增大,所以当达到平衡状态时固体总质量保持不变,故c正确;

    故答案为:bc.

    点评:

    本题考点: 反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

    考点点评: 本题考查了化学平衡的影响因素、平衡状态的判断、反应速率的计算等,难度中等.随着反应进行变化的物理量不再变化,说明到达平衡.