Question

【題目】I. CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。

已知反應Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K1；

反應Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常數(shù)為K2。

在不同溫度時K1、K2的值如下表：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）推導反應CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式：_________，判斷該反應是_____________反應（填“吸熱”或“放熱”）。

II. T1溫度下，體積為2L的恒容密閉容器，加入4.00molX，2.00molY，發(fā)生化學反應 2X(g)+Y(g) 3M(g)+N(s) △H<0。

部分實驗數(shù)據(jù)如下：

t/s	0	500	1000	1500
n(X)/mol	4.00	2.80	2.00	2.00

（2）當反應達到平衡后，其他條件不變，分離出部分M，則新平衡時，正反應速率相對于原平衡____________（填“增大”、“減小”、或“不變”）。

（3）該反應達到平衡時某物理量隨溫度變化如下圖所示。縱坐標可以表示的物理量有哪些____。

a．Y的逆反應速率

b．M的體積分數(shù)

c．混合氣體的密度

d．X的轉(zhuǎn)化率

（4）反應達到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列說法正確的是_____________。

A．重新達平衡后，用X表示的υ(正)比原平衡大

B．重新達平衡后，M的體積分數(shù)小于50%

C．重新達平衡后，M的物質(zhì)的量濃度是原平衡的1．5倍

D．重新達平衡后，Y的平均反應速率與原平衡相等

（5）若容器為絕熱恒容容器，起始時加入4.00molX，2.00molY，則達平衡后M的物質(zhì)的量濃度____________1.5mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】 吸熱 減小 b d AC 小于

【解析】

（1）①Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常數(shù)為K1=；

化學反應②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常數(shù)為K2=；

反應CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)K==；

973K時K===0.68，1173K時K===1.43，故升高溫度K值增大，則升高溫度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應；

（2）當反應達到平衡后，其他條件不變，分離出部分M，即減小生成物濃度，平衡正向移動，則新平衡時，反應物濃度減小，正反應速率相對于原平衡減小；

（3）a.升高溫度反應速率增大，所以不能表示Y的逆反應速率，選項a錯誤；

b.正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向進行，M的體積分數(shù)減小，選項b正確；

c．正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向進行，氣體的質(zhì)量增加，體積不變，混合氣體的密度增大，選項c錯誤；

d．正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向進行，X的轉(zhuǎn)化率減小，選項d正確；

答案選b d；

（4）平衡時X是2mol，消耗X是2mol，同時消耗Y是1mol，則剩余Y是1mol，生成M是3mol，反應前后體積不變，可以用物質(zhì)的量表示濃度計算平衡常數(shù)，則該反應的平衡常數(shù)K＝=6.75；

反應達到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，則瞬間M變?yōu)?/span>6mol，則

2X(g)+Y(g) 3M(g)+N(s)

起始量（mol） 2 1 6

轉(zhuǎn)化量（mol）2x x 3x

平衡量（mol）2＋2x 1＋x 6－3x

則根據(jù)平衡常數(shù)可知=6.75

解得x＝0.5

A.重新達平衡后，X的濃度增大，用X表示的υ(正)比原平衡大，選項A正確；

B.重新達平衡后，M的體積分數(shù)＝=50%，選項B錯誤；

C.重新達平衡后，M的物質(zhì)的量濃度是原平衡的1.5倍，C正確；

D.重新達平衡后，Y的平均反應速率與原平衡大，D錯誤；

答案選AC；

（5）由于反應放熱，容器內(nèi)溫度升高，化學平衡逆移，c(M)減小，即達平衡后M的物質(zhì)的量濃度小于1.5mol/L。