Question

設(shè)反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）平衡常數(shù)K₁；反應(yīng)②Fe（s）+H₂O（g）?FeO+H₂（g）平衡常數(shù)為K₂．測(cè)得在不同溫度下，K₁、K₂值如下：

溫度/°C	K1	K2
500	1.00	3.15
700	1.47	2.26
900	2.40	1.60

（1）若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO₂起始濃度為2mol?L^-1，CO₂轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）900℃進(jìn)行反應(yīng)③H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g），其平衡常數(shù)K₃為

 

（3）反應(yīng)②的焓變△H

 

0（填大于、小于、等于）．
（4）700℃反應(yīng)②達(dá)到平衡，使得該平衡向右移動(dòng)，其它條件不變時(shí)，可以采取的措施有

 

（填序號(hào)）
A．縮小反應(yīng)器體積    B．加入水蒸氣     C升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑
（5）如圖圖象符合反應(yīng)①的是

 

 （填序號(hào)）（圖中v是速率、φ為混合其中CO含量，T為溫度）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算；
（2）依據(jù)反應(yīng)①②計(jì)算的反應(yīng)③的平衡常數(shù)；
（3）分析圖表反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（4）反應(yīng)②反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)、催化劑不能使平衡移動(dòng)，可通過(guò)改變溫度、濃度使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
（5）反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，據(jù)此分析判斷；

解答： 解：（1）反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），500℃反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K₁=1，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，平衡時(shí)CO₂與CO的濃度相等，CO₂起始濃度為2mol．L^-1，根據(jù)C原子守恒，所以平衡時(shí)c（CO₂）=c（CO）

1

2

×2mol．L^-1=1mol．L^-1，
所以CO₂轉(zhuǎn)化率為

2mol/L-1mol/L

2mol/L

×100%=50%，故答案為：50%；
（2）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）平衡常數(shù)K₁；反應(yīng)②Fe（s）+H₂O（g）?FeO+H₂（g）平衡常數(shù)為K₂，900℃進(jìn)行反應(yīng)③H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g），其平衡常數(shù)K₃=

c(CO)c(H2O)

c(H2)c(CO2)

=

K1

K2

=

2.4

1.6

=1.50；
故答案為：K₃=1.50；
（3）圖表反應(yīng)②的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小，說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；反應(yīng)②的焓變△H＜0；
故達(dá)為：＜；
（4）由（2）分析知反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、縮小反應(yīng)器體積，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、加入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增加，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故B正確；
C、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D、使用合適的催化劑，縮短到達(dá)平衡時(shí)間，平衡不移動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故答案為：B；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、處于交點(diǎn)時(shí)，正逆速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于交點(diǎn)溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，符合溫度變化對(duì)反應(yīng)①的影響，故A正確；
B、在最高點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、到達(dá)平衡時(shí)間越短，速率越快，溫度越高，所以T₁＞T₂，溫度越高，CO的含量越低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤．
故答案為：A；

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)計(jì)算等問(wèn)題，題目難度中等，圖象分析判斷．平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．