Question

【題目】設反應①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) 平衡常數為 K1；反應②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H 2 (g) 平衡常數為 K2；

測得在不同溫度下， K1、K2值如下：

（1）在500℃時進行反應①，若CO2起始濃度為1mol·L -1，10分鐘后達到平衡，則V(CO)為______。

（2）在 900℃時反應 CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數 K=___________。

（3）700℃反應②達到平衡，其它條件不變時，使得該平衡向右移動，可以采取的措施有______(選填編號)。

A．縮小反應器體積 B．加入水蒸氣

C．降低溫度到500℃ D．加入Fe粉

（4）如果上述反應①在體積不變的密閉容器中發生，能說明反應已達到平衡狀態的是________(選填編號)。

A．v正(CO)= v 逆 (CO2) B．C(CO) = C(CO2)

C．容器內氣體的密度不變 D．容器內壓強不變

（5）若反應①在體積固定的密閉容器中進行，在一定條件下達到平衡狀態，改變下列條件再達平衡后，相應物質的物理量如何變化?(選填“增大”、“減小”或“不變”)

①降低溫度，CO2的平衡濃度______________；

②再通入CO2，CO2的轉化率_________________。

（6）下列圖像符合反應①的是__________(填序號)(圖中 v 是速率、φ 為混合其中CO含量，T為溫度)

Answer 1

【答案】

（1）0.05mol/(L·min)

（2）1.5

（3） BC

（4）B

（5）① 增大②不變

（6） A

【解析】

試題分析：（1）反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，500℃反應①的平衡常數為K1=1，根據平衡常數的表達式可知，平衡時CO2與CO的濃度相等，CO2起始濃度為2mol．L-1，根據C原子守恒，所以平衡時c(CO2)=c(CO)= ×1mol·L-1=0.5mol·L-1，

所以V(CO)為=0.05mol·(L·min)-1；

（2）①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常數K1；反應②Fe(s)+H2O(g)FeO+H2(g)平衡常數為K2，900℃進行反應③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)，其平衡常數K3===1.50；

（3）由（2）分析知反應②正反應為放熱反應，且反應前后氣體體積不變；A．縮小反應器體積，增大壓強，平衡不移動，故A錯誤；B．加入水蒸氣，反應物的濃度增加，平衡向正反應移動，故B正確；C．該反應為放熱反應，降低溫度平衡向正反應進行，故C正確；D．使用合適的催化劑，縮短到達平衡時間，平衡不移動．故D錯誤；故答案為BC；

（4）體積不變的密閉容器中發生反應Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)；A．反應達到平衡時，一氧化碳和二氧化碳生成速率相同，v正(CO)=v逆(CO2)，故A正確；B．C(CO) = C(CO2)時反應不一定是平衡狀態，故B錯誤；C．反應前后氣體體積不變，平衡移動氣體質量變化，容器中氣體的密度不隨時間而變化 說明反應達到平衡，故C正確；D．氣體化學計量數變化為0，容器內壓強始終不變，不一定是平衡狀態，故D錯誤；答案為AC。

（5）①由表中數據可知，溫度越高平衡常數K1越大，所以升高溫度平衡向正反應進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即正反應為吸熱反應，所以降低溫度平衡向逆反應移動，CO2的平衡濃度增大；

②再通入CO2，等效為原平衡增大壓強，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，轉化率不變；

（6）由表中數據可知，溫度越高平衡常數K1越大，所以升高溫度平衡向正反應進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即正反應為吸熱反應，且反應①反應前后氣體體積不變；A．處于交點時，正逆速率相等，反應處于平衡狀態，當溫度高于交點溫度，平衡向正反應移動，說明圖象表示正反應為吸熱反應，符合溫度變化對反應①的影響，故A正確；B．在最高點時，反應處于平衡狀態，當溫度高于最高點對應的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應移動，說明圖象表示正反應為放熱反應，故B錯誤；C．到達平衡時間越短，速率越快，溫度越高，所以T1＞T2，溫度越高，CO的含量越低，平衡向逆反應移動，說明圖象表示正反應為放熱反應，故C錯誤；故答案為A。