Question

現(xiàn)有三個反應(yīng)：
反應(yīng)①Fe（s）+H₂O?（g）FeO（s）+H₂（g）；△H₁  平衡常數(shù)為K₁
反應(yīng)②CO（g）+H₂O?（g）H₂（g）+CO₂（g）；△H₂  平衡常數(shù)為K₂
反應(yīng)③Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；△H₃  平衡常數(shù)為K₃
在不同溫度下，部分K₁、K₂的值如下：

T/℃	700	800
K1	2.38	2.56
K2	0.80

（1）K₁的表達(dá)式為

 

；根據(jù)反應(yīng)①、②、③推導(dǎo)出K₁、K₂、K₃的關(guān)系式：K₃=

 

．
（2）要使反應(yīng)①在一定條件下建立的平衡右移，可采取的措施有

 

（填字母）．
A．縮小容器體積       B．降低溫度      C．升高溫度     D．使用合適的催化劑
E．設(shè)法減少H₂的量     F．設(shè)法減少FeO的量
（3）800℃時，向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO和H₂O維持恒溫，發(fā)生反應(yīng)②，反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

反應(yīng)時間/min	0	2	4	6
n（CO）/mol	1.20	0.90		0.80
n（H2O）/mol	0.60		0.20

②800℃時，K₂的值為

 

；
③保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20mol H₂O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”或“減小”或“不變”）．
（4）由以上信息推斷反應(yīng)③正反應(yīng)方向為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
（5）在恒溫恒壓密閉容器中通入CO和H₂O各1mol發(fā)生反應(yīng)②，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持溫度與壓強(qiáng)不變，t₁時再通入各1mol的CO和H₂O的混合氣體，請在圖中畫出正（v_正）、逆（v_逆）反應(yīng)速率在t₁后隨時間t變化的曲線圖．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度的冪次方之積比上反應(yīng)物濃度的冪次方之積；根據(jù)方程式①、②推測出方程式③，焓變進(jìn)行相應(yīng)的改變，從而得出K₃；
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)得，升高溫度，平衡常數(shù)變大，故升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，又該反應(yīng)前后氣體體積不變，所以壓強(qiáng)對該反應(yīng)無影響，要使該反應(yīng)向右反應(yīng)方向移動，可以升高溫度、增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度；
（3）②利用三段式計算平衡常數(shù)；
③根據(jù)影響平衡移動的條件可知，增加一種反應(yīng)物濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；
（4）根據(jù)K₃的變化判斷反應(yīng)③的反應(yīng)熱；
（5）由于該反應(yīng)是前后體積不變的反應(yīng)，在恒壓條件下，再通入各1mol的CO和H₂O的混合氣體，與起始量之比相同，平衡后與原平衡為等效平衡，在增加反應(yīng)物的開始，容器體積增大，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度變小，所以正反應(yīng)速率變大，逆反速率減小，但最終平衡不移動，據(jù)此答題．

解答： 解：（1）K₁的表達(dá)式為

C(H 2)

C(H 2O)

；將方程式①-②得方程式③，則K₃=

K 1

K 2

；故答案：

C(H 2)

C(H 2O)

；

K 1

K 2

；
（2）A、縮小容器體積，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不移動，故A錯誤；
B、降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故B錯誤；
C、升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C正確；
D、使用合適的催化劑，平衡不移動，故D錯誤；
E、設(shè)法減少H₂的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，故E正確；
F、因為氧化鐵是純固體，所以設(shè)法減少FeO的量，平衡不移動，故F錯誤；
故答案：CE；
（3）②在4分鐘時，水的變化的物質(zhì)的量為0.4mol，根據(jù)化學(xué)方程式可知，CO的變化的物質(zhì)的量也為0.4mol，所以4min時CO的物質(zhì)的量為1.2mol-0.4mol=0.8mol，而6min時也是0.8mol，所以反應(yīng)在4min時達(dá)到平衡，
            CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），
起始（mol） 1.2      0.6      0       0
轉(zhuǎn)化（mol） 0.4      0.4      0.4    0.4
平衡（mol） 0.8      0.2      0.4     0.4
平衡常數(shù)為K=

0.4 2 × 0.4 2

0.2 2 × 0.8 2

=1，故答案為：1；
③根據(jù)影響平衡移動的條件可知，增加一種反應(yīng)物濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故答案為：增大；
（4）根據(jù)K₃=

K 1

K 2

，則在700℃K₃=2.975，800℃K₃=2.56，故隨著溫度升高K₃在變小，說明平衡逆反應(yīng)方向移動，反應(yīng)③的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案：放熱；

（5）由于該反應(yīng)是前后體積不變的反應(yīng)，在恒壓條件下，再通入各1mol的CO和H₂O的混合氣體，與起始量之比相同，平衡后與原平衡為等效平衡，在增加反應(yīng)物的開始，容器體積增大，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度變小，所以正反應(yīng)速率變大，逆反速率減小，但最終平衡不移動，據(jù)此畫出圖為，
故答案為：．

點評：本題主要考查了反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡常數(shù)的計算、影響平衡移動的因素等知識點，難度不大，注意基礎(chǔ)知識的運用．