Question

已知反应①Fe(s)+CO 2 (g) FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol -1 ,平衡常数为K;

Answer 1

(1)1 mol·L ^-1(2)吸热 (3)BC (4)A

(5)2(a+b) kJ·mol ^-1(6)2Fe(s)+3/2O ₂(g)

Fe ₂O ₃(s)ΔH="(3b-c)" kJ·mol ^-1

（1）（2）依据反应①,可写出该反应的化学平衡常数表达式K=

,从表中数据观察到:K值随温度升高而增大,说明正反应为吸热反应。在500 ℃时,假设CO ₂转化了x mol·L ^-1,达到平衡状态时,有下式成立:K=

=1.00,解得x=1,即平衡时CO的浓度为1 mol·L ^-1。

(3)中,700 ℃时反应①达到平衡,要使该平衡向右移动,可以升高体系温度、增大反应物浓度(通入CO ₂),注意不要错选选项E,因为反应物Fe是固体,改变固体或纯液体的量对平衡无影响。

(4)中,图像A是温度改变对反应速率的影响,由于反应①的正反应是吸热反应,所以升高温度,正逆反应速率均增大,但正反应速率增大的幅度大,故A正确。图像B是温度改变对混合物中CO含量的影响,温度较低时反应不进行,随着温度升高混合物中CO的含量逐渐增大,不会减小,故B错误。图像C中T ₁>T ₂,温度升高平衡向右移动,则CO的含量高,故C错误。

(5)中,由反应①和②,进行如下处理:①+②,得到:

Fe(s)+O ₂(g)

FeO(s) ΔH="(a+b)" kJ·mol ^-1,

故反应2Fe(s)+O ₂(g)

2FeO(s)的ΔH="2(a+b)" kJ·mol ^-1。

(6)中,由反应③和②,进行如下处理:③-②×3,得到:

Fe ₂O ₃(s)

2Fe(s)+O ₂(g) ΔH="(c-3b)" kJ·mol ^-1,

所以Fe固体被O ₂氧化得到Fe ₂O ₃固体的热化学方程式为:

2Fe(s)+O ₂(g)

Fe ₂O ₃(s) ΔH="(3b-c)" kJ·mol ^-1。