Question

（1）反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數為K₁；
反應Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常數為K₂；在不同溫度時K₁、K₂的值如表：

	700℃	900℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常數為K，則△H=

 

（用△H₁和△H₂表示），K=

 

（用K₁和K₂表示），且由上述計算可知，反應CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是

 

反應（填“吸熱”或“放熱”）．
②能判斷CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）達到化學平衡狀態(tài)的依據是

 

（填序號）．
A．容器中壓強不變B．混合氣體中c（CO）不變C．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）D．c（CO）=c（CO₂）
（2）一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，發(fā)生反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的濃度與時間的關系如圖所示．
①該條件下反應的平衡常數為

 

；若鐵粉足量，CO₂的起始濃度為2.0mol?L^-1，則平衡時CO₂的濃度為

 

mol?L^-1．
②下列措施中能使平衡時

c(CO)

c(CO2)

增大的是

 

（填序號）．
A．升高溫度B．增大壓強C．充入一定量的CO₂     D．再加入一定量鐵粉．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,反應熱和焓變

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①據已知熱化學方程式，利用蓋斯定律解答；據化學平衡常數表達式分析；
②根據化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（2）①依據平衡常數概念寫出，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度的冪次方乘積得到平衡常數表達式，代入圖上數據即可求K；據K求算二氧化碳的平衡濃度；
②

c(CO)

c(CO2)

是該反應的平衡常數表達式，平衡常數隨溫度變化，結合平衡移動原理分析判斷．

解答： 解：（1）①已知①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，據蓋斯定律，①-②得：CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H=△H₁-△H₂；反應的K=

[CO]?[H2O]

[CO2]?[H2]

，K₁=

[CO]

[CO2]

，K₂=

[H2]

[H2O]

，所以K=

K1

K2

；K₁隨溫度的升高而增大，K₂隨溫度升高而減小，則K隨溫度升高而增大，說明正反應吸熱，故答案為：△H₁-△H₂；

K1

K2

；吸熱；
②A、反應前后氣體體積不變，容器中壓強始終不變，故A錯誤；
B、CO濃度不變，說明各氣體濃度都不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、v_正（H₂）=v_正（H_2O）=v_逆（H₂O），正逆反應速率相等，但不為0，故C正確；
D、c（CO₂）=c（CO）可能是平衡狀態(tài)，也可能不是，與各物質的初始濃度及轉化率有關，故D錯誤；
故答案為：BC；
（2）①據圖分析平衡時二氧化碳和CO的濃度分別為0.5mol/L和1mol/L，K=

[CO]

[CO2]

=

1.0mol/L

0.5mol/L

=2.0；若CO₂的起始濃度為2.0mol?L^-1，據方程式可知，反應的二氧化碳的濃度與生成CO濃度相等，設為xmol/L，則平衡時二氧化碳濃度為（2.0-x）mol/L，K=

[CO]

[CO2]

=

x

2.0-x

=2.0，x=

4

3

，故答案為：2.0；1.33；
②平衡常數隨溫度變化，不隨濃度壓強等因素變化，反應是吸熱反應，升溫平衡時K增大；
A．升高溫度，平衡正向進行，平衡常數增大，故A正確；
B．增大壓強，平衡不動，平衡常數不變，故B錯誤；
C．充入一定量CO，平衡逆向進行，但平衡常數不變，故C錯誤；
D．降低溫度，平衡逆向進行，平衡常數減小，故D錯誤；
故答案為：A．

點評：本題考查化學平衡影響因素、平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的計算，題目計算量較大，難度較大．