铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质.(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳
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解决时间 2021-02-22 19:27
- 提问者网友:爱了却不能说
- 2021-02-22 03:34
铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质.(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g) )?2Fe(s)+3CO2(g).已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表: 温度/℃ 1 000 1 150 1 300 平衡常数 64.0 50.7 42.9请回答下列问题:①该反应的平衡常数表达式K=______,△H______0(填“>”、“<”或“=”).②在一个容积为10L的密闭容器中,1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=______,CO的平衡转化率为______.③欲提高②中CO的平衡转化率,可采取的措施是______.A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量C.移出部分CO2 D.提高反应温度E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是______.
最佳答案
- 五星知识达人网友:詩光轨車
- 2021-02-22 04:16
(1)①因平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,则K=
c3(CO2)
c3(CO) ,图表数据分析,随温度升高平衡常数减小,正反应是放热反应,△H<0;
故答案为:
c3(CO2)
c3(CO) ,<;
②在一个容积为10L的密闭容器中,1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,Q<K=64,反应正向进行,反应经过10min后达到平衡,
令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:
Fe2O3(s)+3CO(g)?Fe(s)+3CO2(g)
开始(mol):1 1
变化(mol):n n
平衡(mol):1-n 1+n
所以
(1+n)3
(1?n)3 =64,解得n=0.6mol,
所以n(CO)=
0..6mol
10L
10min =0.006mol?L-1?min-1,
CO的平衡转化率为
0.6mol
1mol ×100%=60%,
故答案为:0.006 mol?L-1?min-1;60%;
③A.铁是固体,减少Fe的量,不影响平衡移动,CO的平衡转化率不变,故A错误;
B.氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,不影响平衡移动,CO的平衡转化率不变,故B错误;
C.移出部分CO2,平衡向正反应移动,CO的平衡转化率增大,故C正确;
D.该反应正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向逆反应移动,CO的平衡转化率降低,故D错误;
E.反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强平衡不移动,CO的平衡转化率不变,故E错误;
F.加入合适的催化剂,平衡不移动,故F错误;
故选C;
(2)因通过加热引发铝热反应,所以开始速率为零,一旦反应,反应放热,温度不断升高,化学反应速率加快,故选:b;
c3(CO2)
c3(CO) ,图表数据分析,随温度升高平衡常数减小,正反应是放热反应,△H<0;
故答案为:
c3(CO2)
c3(CO) ,<;
②在一个容积为10L的密闭容器中,1 000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,Q<K=64,反应正向进行,反应经过10min后达到平衡,
令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:
Fe2O3(s)+3CO(g)?Fe(s)+3CO2(g)
开始(mol):1 1
变化(mol):n n
平衡(mol):1-n 1+n
所以
(1+n)3
(1?n)3 =64,解得n=0.6mol,
所以n(CO)=
0..6mol
10L
10min =0.006mol?L-1?min-1,
CO的平衡转化率为
0.6mol
1mol ×100%=60%,
故答案为:0.006 mol?L-1?min-1;60%;
③A.铁是固体,减少Fe的量,不影响平衡移动,CO的平衡转化率不变,故A错误;
B.氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,不影响平衡移动,CO的平衡转化率不变,故B错误;
C.移出部分CO2,平衡向正反应移动,CO的平衡转化率增大,故C正确;
D.该反应正反应是放热反应,提高反应温度,平衡向逆反应移动,CO的平衡转化率降低,故D错误;
E.反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强平衡不移动,CO的平衡转化率不变,故E错误;
F.加入合适的催化剂,平衡不移动,故F错误;
故选C;
(2)因通过加热引发铝热反应,所以开始速率为零,一旦反应,反应放热,温度不断升高,化学反应速率加快,故选:b;
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