Question

設反應①Fe_（S）+CO_2（g）?FeO_（S）+CO_（g）的平衡常數(shù)為K₁．反應②Fe_（S）+H₂O_（g）?FeO_（S）+H_2（g）的平衡常數(shù)為K₂，在不同溫度下，K₁、K₂的值如下：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

（1）從上表可以推斷：反應①是

放

 （填“吸”、“放”）熱反應．
（2）現(xiàn)有反應③H_2（g）+CO_2（g）?H₂O_（g）+CO_（g）寫出該反應的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學表達式：K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

，

．
（3）根據(jù)反應①與②，可推導出K₁、K₂與K₃之間的關系式

K₃=

K1

K2

．據(jù)此關系式及上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應③是“吸熱”還是“放熱”反應．問：要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，可采取的措施有

DF

（填寫序號）．
A．縮小反應容器容積    B．擴大反應容器容積    C．降低溫度
D．升高溫度            E．使用合適的催化劑    F．設法減少CO的量
（4）圖1、2表示該反應③在時刻t₁達到平衡、在時刻t₂分別因改變某個條件而發(fā)生變化的情況：

①圖1中時刻t₂發(fā)生改變的條件是

增大壓強或加入催化劑

②圖2中時刻t₂發(fā)生改變的條件是

降低溫度或增大水蒸氣的濃度或減小氫氣的濃度，

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出反應的平衡常數(shù)計算式；
（3）利用蓋斯定律計算，平衡常數(shù)；結合圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化分析反應熱量變化，然后依據(jù)化學平衡影響因素分析平衡移動方向；
（4）根據(jù)圖甲中t₂時刻改變條件，正逆反應速率都增大但平衡不移動，然后化學平衡影響因素分析平衡移動方向；
根據(jù)圖乙中t₂時刻改變條件，平衡向逆反應方向移動，然后化學平衡影響因素分析平衡移動方向；

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應方向移動，則正反應吸熱，
故答案為：吸；
（2）依據(jù)反應CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），根據(jù)平衡常數(shù)的概念，該反應的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學表達式：
K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

，
故答案為：

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

，
（3）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
          ②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；△H=Q₂，
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）
則：K₃=

c(CO)?c(H2O)

c(H2)?c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

，
故答案為：K₃=

K1

K2

；
由表中數(shù)據(jù)可知，973K時，K₃=

1.47

2.38

=0.62，1173時K₃=

2.15

1.67

=1.29，則升高溫度平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，正反應吸熱，要使平衡右移，應減少CO的量或升高溫度，故選：DF；
（4）圖甲中t₂時刻改變條件，正逆反應速率都增大但平衡不移動，改變的條件為增大壓強或加入催化劑，圖乙中t₂時刻改變條件，平衡向逆反應方向移動，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，
故選：增大壓強或加入催化劑；降低溫度或增大水蒸氣的濃度或減小氫氣的濃度；

點評：本題考查化學平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)的計算應用，數(shù)據(jù)處理的能力，題目難度中等．