Question

【题目】在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。

(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)= 。

(2)反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。

(3)5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是 (填写编号)。

A.v(正)先增大后减小 B.v(正)先减小后增大

C.v(逆)先增大后减小 D.v(逆)先减小后增大

表示n(CO2)变化的曲线是 (填写图中曲线的字母编号)。

(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态： 。

Answer 1

【答案】(1)0.1 mol·L-1·min-1

(2)> (3)C b

(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变

【解析】(1)由Fe生成FeO，固体质量增加3.2 g，说明生成FeO 0.2 mol，v(CO2)＝0.1 mol·L-1·min-1。

（2）由图像可知：2min～3min,内二氧化碳的消耗的物质的量大于0～1min内二氧化碳的消耗量，即：第2分钟后，反应物和生成物的反应速率同时增大，故反应进行至2 min时，改变的条件是升高温度，升高温度后，二氧化碳的浓度下降，一氧化碳的浓度上升，说明该平衡正向移动，根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，故正反应方向为吸热方向，ΔH>0。

（3）5 min时再充入一定量的CO(g),平衡逆向移动，所以v(逆)先增大后减小，n(CO2)逐渐增大，b曲线符合题意。（4）当平衡达到平衡状态时，正逆反应速率相等，故Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变。