10.石油气“芳构化”是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。
测得反应2C4H10??C8H10(g)+5H2在不同温度下的平衡常数变化如下：
温度(℃) 400 450 500 平衡常数K a 6a 40a (1)该反应的正反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)向2 L密闭定容容器中充入2 mol C4H10，反应10 s后测得H2浓度为1 mol·L-1，此10 s内，以C8H10表示的平均速率为____________________。
(3)能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是__________。
(4)下图表示某温度时将一定量的C4H10(含少量H2)充入容器中反应期间物质浓度随时间的变化(容器容积可变)，实线代表C8H10，虚线代表C4H10。请用实线补充画出t1～t4间C8H10的浓度变化曲线。
答案 (1)吸热 (2)0.02 mol·L-1·s-1
(3)bd
(4)
解析 (1)升温，K增大，该反应为吸热反应。
(2)v(C8H10 )==0.02 mol·L-1·s-1。
(3)气体的质量和密度始终保持不变。
(4)C4H10降0.4 mol·L-1，则C8H10增加0.2 mol·L-1，t2时体积缩小一半，所以C8H10浓度瞬间变为0.40 mol·L-1。
11.(2014·福州高三质量调研)工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1，将SO2转化为SO3，尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题：
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式________________________________________。
(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应，下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A.若反应速率v正(O2)=2v逆(SO3)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B.保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，化学反应速率加快
C.平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大
D.平衡后升高温度，平衡常数K增大
将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到容积为2 L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
实验编号 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所
需时间/min SO2 O2 SO2 O2 1 T1 4 2 x 0.8 6 2 T2 4 2 0.4 y t (3)实验1从开始到反应达到化学平衡时，v(SO2)表示的反应速率为________;T1______T2(选填“>”、“<”或“=”)，理由是_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)K=
(2)C
(3)0.2 mol·L-1·min-1 > 反应放热，温度降低，平衡向右移动，反应物转化率升高(答案合理即可)
解析 (2)A项，v正(O2)=v逆(SO3)说明该反应达到平衡状态;B项，N2与反应无关，由于体积不变，反应速率不变;C项，压缩体积，平衡右移，SO2%、O2%减小，而SO3%增大;D项，升温，平衡左移，K减小。
(3)实验1中，SO2的平衡量x=1.6 mol，v(SO2)==0.2 mol·L-1·min-1;由于x=1.6>0.4，平衡右移，由于ΔH<0，所以T1>T2。
12.钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿(Fe2O3)、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及在CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如图。
(1)铁在元素周期表中位于第______周期______族。
(2)在温度低于570 ℃时，还原分两阶段完成，在温度高于570 ℃时，依次发生的还原反应有________(选用图中的a、b、c、d填空)。
(3)为减少高炉冶铁时含CO的尾气排放，下列研究方向可采取的是________。
A.其他条件不变，增加高炉的高度
B.调节还原时的炉温
C.增加原料中焦炭与赤铁矿的比例
D.将生成的铁水及时移出
(4)已知下列反应数值：
反应序号 化学反应 反应热 ① Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1 ② 3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.8 kJ·mol-1 ③ Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1 ④ FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH4 ΔH4=________ kJ·mol-1。
(5)1 100 ℃时，FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)，平衡常数K=0.2。现在一密闭容器中，加入7.2 g FeO，同时通入4.48 L CO(已折合为标准状况)，将其升温到1 100 ℃，并维持温度不变，达平衡时，FeO的转化率为________。
答案 (1)四 Ⅷ (2)cdb (3)B
(4)+7.28
(5)33.3%
解析 (2)由于Fe2O3―→Fe3O4―→FeO，所以顺序依次为c、d、b。
(3)调节炉温可调节CO的百分含量。
(4)3FeO(s)+CO2(g)CO(g)+Fe3O4(s)
ΔH3=+36.5 kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO2(g)Fe2O3(s)+CO(g)
ΔH2=+ kJ·mol-1
Fe2O3(s)+CO(g)3Fe(s)+CO2(g)
ΔH1=-26.7× kJ·mol-1
三式相加得：
3FeO(s)+3CO(g)3Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=+21.85 kJ·mol-1
所以FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
ΔH=+7.28 kJ·mol-1
(5) FeO(s)+CO(g)??Fe(s)+CO2(g)
起始(mol) 0.1 0.2 0 0
平衡(mol) 0.1-x 0.2-x x x
=0.2
x=0.033 3
所以FeO的转化率为×100%=33.3%。
