Question

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

溫度	K1	K2
973 K	1.47	2.38
1 173 K	2.15	1.67

(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷: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),請你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式:K3=______。

(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式為__________,據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),能推斷出反應(yīng)③是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(4)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______ 、_____ (填寫字母序號)。

A.縮小反應(yīng)容器的容積 B.擴(kuò)大反應(yīng)容器的容積

C.升高溫度 D.使用合適的催化劑

E.設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度

(5)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)生改變的條件是__________。

②圖乙中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是__________。

Answer 1

【答案】吸熱 K3＝K1/K2 吸熱 CE 增大壓強(qiáng)或使用催化劑 降低溫度或設(shè)法分離出H2

【解析】

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，K1是增大的，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)。

（2）平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)方程式可知，平衡常數(shù)表達(dá)式是K3＝。

（3）根據(jù)蓋斯定律可知，①－②即得到反應(yīng)③，所以K3＝K1/K2；升高溫度，K1增大，K2增減小，所以K3是增大，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

反應(yīng)③是體積不變的、吸熱的可逆反應(yīng)，所以要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則可以升高溫度，或降低生成物的濃度等，但壓強(qiáng)和催化劑不能改變平衡狀態(tài)，答案選CE。

（5）①圖甲中t2時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都增大，但平衡不移動(dòng)，所以改變的條件是增大壓強(qiáng)或使用催化劑。

②圖乙中t2時(shí)刻CO2的濃度增大，而CO的濃度降低，即平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，所以改變的條件是降低溫度或從體系中分離出H2。