Question

【題目】根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系：

化學(xué)反應(yīng)	平衡常數(shù)	溫度
		973 K	1 173 K
①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)	K1	1.47	2.15
②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)	K2	2.38	1.67
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)	K3	？	？

請(qǐng)回答：

(1)反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)寫出反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式_______________________。

(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，則K3＝________(用K1、K2表示)。

(4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施有________(填寫字母序號(hào))。

A．縮小反應(yīng)容器的容積 B．?dāng)U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濃度

(5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡，而t2、t8時(shí)都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時(shí)________；t8時(shí)________。

②若t4時(shí)降壓，t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t4～t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線__________。

Answer 1

【答案】吸熱 K3＝c(CO2)c(H2)/[c(CO)c(H2O)] K2/K1 C、E 升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度) 使用催化劑或加壓(減小容器的容積)

【解析】

據(jù)溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系判斷反應(yīng)①的熱效應(yīng)，據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式分析不同平衡常數(shù)間的關(guān)系。據(jù)平衡移動(dòng)原理分析外因?qū)�化學(xué)平衡的影響，據(jù)外因?qū)�化學(xué)反應(yīng)速率的影響繪制逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線。

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1隨溫度升高而增大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；

(2)反應(yīng)③的平衡常數(shù)表達(dá)式K3＝[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]；

(3)據(jù)反應(yīng)①有K1＝c(CO)/c(CO2)，據(jù)反應(yīng)②有K2＝c(H2)/c(H2O)。可見K3＝K2/K1；

(4)據(jù)K3＝K2/K1，973 K時(shí)K3＝2.38/1.47＝1.62，1 173 K時(shí)K3＝1.67/2.15＝0.78。故反應(yīng)③是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移；反應(yīng)③氣體氣體分子數(shù)不變，擴(kuò)大或縮小反應(yīng)容器的容積，反應(yīng)③平衡不移動(dòng)。使用催化劑能等倍數(shù)增大正、逆反應(yīng)的速率，但不能使平衡移動(dòng)。減小平衡體系中的CO濃度，反應(yīng)③平衡左移，故C、E符合題意。

(5)①由圖可知，t2時(shí)改變的條件使逆反應(yīng)速率增大、隨后減小，即平衡逆向移動(dòng)，故改變的條件是升高溫度或增大CO2的濃度(增大H2的濃度)；t8時(shí)改變的條件使逆反應(yīng)速率加快且平衡不移動(dòng)，故改變的條件是使用催化劑或加壓(減小容器的容積)。

②若t4時(shí)降壓，則正逆反應(yīng)速率都減小，曲線在原來(lái)平衡曲線的下方，又因?yàn)榻祲浩胶獠灰苿?dòng)，故該曲線為水平直線，故答案為：。