Question

【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，其平衡常數(shù)為K1；化 反應(yīng)②：Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)，其平衡常數(shù)為K2，在溫度973 K和1173 K情況下，K1、K2的值分別如下：

溫度	K1	K2
973 K	1.47	2.38
1173 K	2.15	1.67

請(qǐng)?zhí)羁眨?1)通過(guò)表格中的數(shù)值可以推斷：K1隨溫度的升高而____________，（填增大，減小，不變），所以反應(yīng)①是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)現(xiàn)有反應(yīng)③：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，請(qǐng)你寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)表達(dá)式：K3＝__________，根據(jù)數(shù)據(jù)可知反應(yīng)③是吸熱反應(yīng)。

(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施有___(填寫(xiě)字母序號(hào)，下同)。

A．增大壓強(qiáng)（壓縮容器體積）
B．體積不變時(shí)充入稀有氣體

C．升高溫度
D．使用合適的催化劑

(4)圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時(shí)刻達(dá)到平衡，在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況：

①圖甲中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件可能是_____________ 、____________。

②圖乙中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件可能是__________。

A.升高溫度 B.降低溫度 C.加入催化劑 D.增大壓強(qiáng) E.減小壓強(qiáng) F.充入CO2 G.分離出部分CO

Answer 1

【答案】增大 吸熱 c(CO) c(H2O)/c(CO2) c(H2) C C D B

【解析】

(1) 由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)吸熱；綜上所述，本題答案是：增大；吸熱。

(2) 平衡常數(shù)為反應(yīng)達(dá)平衡后生成物濃度的冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值；反應(yīng)③可逆反應(yīng)CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3＝c(CO)c(H2O)/c(CO2) c(H2)；綜上所述，本題答案是：c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)。

(3)根據(jù)①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，其平衡常數(shù)為K1；②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)，其平衡常數(shù)為K2；根據(jù)蓋斯定律：①-②得：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其平衡常數(shù)為K3；由于K3= K1/ K2,由圖表可知，溫度升高K1增大，K2減小，所以K3增大，即溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度平衡吸熱方向移動(dòng)，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)；反應(yīng)③是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，升高溫度都能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；綜上所述，本題選C。

(4) ①該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不變的吸熱反應(yīng)，圖甲中t2時(shí)刻改變條件，正逆反應(yīng)速率都增大但平衡不移動(dòng)，改變的條件為增大壓強(qiáng)或加入催化劑；綜上所述，本題答案是：C D。

②圖乙中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，二氧化碳濃度增大，一氧化碳濃度減小，可以采用降低溫度或增大水蒸氣的濃度或減小氫氣的濃度，選項(xiàng)B符合題意；綜上所述，本題選B。