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20.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H>0其平衡常数可表达为K=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$,已知1100℃时,K=0.263.
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO体积比值增大,平衡常数K值增大(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态否(选“是”或“否”).
(3)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变 (“增大”、“减小”或“不变”).
(4)向体积为2VL的密闭容器中充入6molN2和6molH2,一定条件下发生反应N2+3H2?2NH3,达到平衡时测得H2的转化率为50%.若达到平衡后将容器体积变为VL,下列说法中一定能证明再次达到平衡状态的标志是①④⑤⑥(填编号) 
①H2的体积分数不再变化;
②颜色不再变化;
③气体密度不再变化;
④气体的平均分子量不再变化;
⑤温度不再变化;
⑥N2的体积分数不再变化.

分析 (1)升高温度平衡向吸热方向移动,根据平衡移动的方向判断高炉内CO2和CO的体积比值变化以及平衡常数K值;
(2)计算浓度商,与平衡常数比较,可判断反应是否达到平衡状态;
(3)催化剂对化学平衡移动没有影响;
(4)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不变,据此分析.

解答 解:(1)反应吸热,升高温度平衡向正反应方向移动,则高炉内CO2和CO体积比值增大,平衡常数K值增大,故答案为:增大;增大;
(2)(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,Q=$\frac{0.025}{0.1}$=0.25<0.263,该反应不处于化学平衡状态,故答案为:否;   
(3)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变,故答案为:不变;
(4)合成氨是气体体积减小的放热反应,
①H2的体积分数不再变化,说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故正确;
②所有气体都没有颜色,所以颜色不再变化不能说明反应达到平衡状态,故错误;
③容器体积不变,气体质量不变,所以气体密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,故错误;
④气体的平均分子量不再变化,说明反应达到平衡状态,故正确;
⑤反应放热,温度不再变化,说明反应达到平衡状态,故正确;
⑥N2的体积分数不再变化,说明各组分浓度不变,反应达到平衡状态,故正确;
故答案为:①④⑤⑥.

点评 本题主要考查了化学平衡移动、平衡常数、化学平衡状态的判断,可以根据所学知识进行回答,难度不大.

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