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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

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/10 07:56:00
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
其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO),已知1 100℃时K=0.263,且化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化.
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值______,平衡常数K值______(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)1 100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol•L-1,c(CO)=0.1mol•L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态______(填“是”或“否”).此时,化学反应速率是v______v(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是
因难度商Qc=
c(CO
解(1)化学反应是吸热反应,温度升高,化学平衡正向进行,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值增大;依据化学平衡常数概念和计算式判断平衡常数增大,
故答案为:增大;增大;
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol•L-1,c(CO)=0.1mol•L-1,在这种情况下,难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=
0.025mol/L
0.1mol/L=0.25<K=0.263,所以此时反应未达到化学平衡,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率;
故答案为:否;大于;因难度商Qc=
c(CO2)
c(CO)=
0.025mol/L
0.1mol/L=0.25<K=0.263,温度不变,K值不变,为增大
c(CO2)
c(CO)比值,v(正)大于v(逆);
(3)设一氧化碳反应的物质的量为x,
根据反应方程式 FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)
反应前 10mol 0
反应中 xmol xmol
达到平衡时浓度 ( 10-x )mol xmol
根据平衡常数列式可得:

x
20

10−x
20=0.263,解得x=2.08mol,
一氧化碳的转化率为:
2.08mol
10mol×100%=20.8%,
答:一氧化碳的转化率为20.8%.