Question

【題目】在一個體積為2 L的密閉容器中，高溫下發生反應：Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物質的量(mol)隨時間(min)的變化關系如圖所示。

（1）反應在1 min時第一次達到平衡狀態，固體的質量增加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應速率v(CO2)=。
（2）反應進行至2 min時，若只改變溫度，曲線發生的變化如圖所示，3 min時再次達到平衡，則ΔH0(填“>”“<”或“=”)。
（3）5 min時再充入一定量的CO(g)，平衡發生移動。下列說法正確的是(填寫編號)。
A.v(正)先增大后減小 B.v(正)先減小后增大
C.v(逆)先增大后減小 D.v(逆)先減小后增大
表示n(CO2)變化的曲線是(填寫圖中曲線的字母編號)。
（4）請用固態物質的有關物理量來說明該反應已經達到化學平衡狀態：。

Answer 1

【答案】
（1）)0.1 mol·L-1·min-1
（2）>
（3）C,b
（4）Fe(或FeO)的質量(或物質的量)保持不變；或固體總質量保持不變
【解析】(1)由Fe生成FeO，固體質量增加3.2 g，說明生成FeO 0.2 mol，v(CO2)＝0.1 mol·L-1·min-1。
（2）由圖像可知：2min～3min,內二氧化碳的消耗的物質的量大于0～1min內二氧化碳的消耗量，即：第2分鐘后，反應物和生成物的反應速率同時增大，故反應進行至2 min時，改變的條件是升高溫度，升高溫度后，二氧化碳的濃度下降，一氧化碳的濃度上升，說明該平衡正向移動，根據勒夏特列原理，升溫平衡向吸熱方向移動，故正反應方向為吸熱方向，ΔH>0。
（3）5 min時再充入一定量的CO(g),平衡逆向移動，所以v(逆)先增大后減小，n(CO2)逐漸增大，b曲線符合題意。
（4）當平衡達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，故Fe(或FeO)的質量(或物質的量)保持不變；或固體總質量保持不變。
【考點精析】利用反應速率的定量表示方法和化學平衡狀態本質及特征對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知反應速率的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）．