Question

【题目】高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH

（1）已知：① Fe2O3(s)+ 3C(石墨)＝2Fe(s)+3CO(g) ΔH1　 ②C(石墨)+CO2(g)＝2CO(g) ΔH2，则ΔH＝______（用含ΔH1、ΔH2代数式表示）

（2）高炉炼铁反应的平衡常数表达式K＝_____________。

（3）在T℃时，该反应的平衡常数K＝64，在 2L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______。

A. 若容器压强恒定，反应达到平衡状态 B. 若容器内气体密度恒定，反应达平衡

C. 甲容器中CO的平衡转化率大于乙的 D. 增加Fe2O3就能提高CO的转化率

Answer 1

【答案】ΔH1－3ΔH2 60% B

【解析】

（1）依据热化学方程式 和盖斯定律计算分析判断；
（2）Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H，依据平衡常数概念写出表达式；
（3）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，依据平衡三段式列式计算结合转化率概念计算得到；
②根据平衡状态的特征，分析解答。

（1）①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H2
依据盖斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=△H1-3△H2，
故答案为：△H1-3△H2；
（2）Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)，平衡常数K=；

（3）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%；

②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H= -28.5kJmol-1
A．若容器压强始终恒定，不能标志反应达到平衡状态，A项错误；
B．反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，B项正确；
C．乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳1mol，乙容器中CO的平衡转化率为66.6%，C项错误；
D．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，D项错误；
故答案为：B。