Question

設(shè)反應(yīng)①Fe （s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁  的平衡常數(shù)為K₁，反應(yīng)②Fe （s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂的平衡常數(shù)為K₂，在不同溫度下，K₁、K₂的值如下：

T/K	K1	K2
973	1.47	2.38
1173	2.15	1.67

（1）K₂的表達(dá)式為

 

．
（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

 

．
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CO的量
（3）現(xiàn)有反應(yīng)③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃的平衡常數(shù)為K₃，
根據(jù)反應(yīng)①、②、③推導(dǎo)出K₁、K₂、K₃的關(guān)系式K₃=

 

；推斷反應(yīng)③是

 

（填“放”或“吸”）熱反應(yīng)． 
（4）現(xiàn)在恒壓密閉容器中通入1mol H₂和1mol CO₂發(fā)生上述反應(yīng)③，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，在其他條件不變時，再通入1mol H₂和1mol CO₂的混合氣體，請在如圖中畫出正（v_正）、逆（v_逆）反應(yīng)速率隨時間t變化的示意圖．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡建立的過程,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）鐵和氧化鐵為固體，在平衡常數(shù)表達(dá)式中不表示，根據(jù)反應(yīng)②及平衡常數(shù)的表達(dá)式寫出K₂的表達(dá)式；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)①的反應(yīng)熱，然后根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素及反應(yīng)①的特點進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)反應(yīng)③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）寫出平衡常數(shù)表達(dá)式K₃；根據(jù)蓋斯定律及題中熱化學(xué)方程式判斷反應(yīng)③的反應(yīng)熱；
（4）該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)不影響平衡，最終得到平衡時正逆反應(yīng)速率與原平衡中的速率相等；但是恒壓條件下加入再通入1mol H₂和1mol CO₂的混合氣體后，容器的容積不大，反應(yīng)物濃度增大，而生成物濃度減小，根據(jù)濃度對反應(yīng)速率的影響畫出正（v_正）、逆（v_逆）反應(yīng)速率隨時間t變化的示意圖．

解答： 解：（1）反應(yīng)②Fe （s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）中鐵和氧化鐵為固體，在平衡常數(shù)表達(dá)式中不列出，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K₂=

c(H2)

c(H2O)

，
故答案為：K₂=

c(H2)

c(H2O)

；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向著正向移動，使用反應(yīng)①正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
A．該反應(yīng)是體積不變的反應(yīng)，儀器不影響平衡，所以縮小容器體積，平衡不移動，故A錯誤；
B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡存向著逆向移動，故B錯誤；
C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向著正向移動，故C正確；
D．使用合適的催化劑，催化劑只影響反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，故D錯誤；
E．設(shè)法減少CO的量，生成物濃度減小，平衡向著正向移動，故E正確；
故選CE；
（3）反應(yīng)③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）的平衡常數(shù)為：K₃=

c(CO)c(H 2O)

c(H2)c(CO2)

=

c(CO) c(CO2)

c(H2) c(H2O)

=

K1

K2

；
①Fe （s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，
②Fe （s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，
根據(jù)蓋斯定律可得：①-②可得，③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H₃=△H₁-△H₂，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，反應(yīng)①的平衡常數(shù)增大，說明該反應(yīng)吸熱，△H₁＞；升高溫度反應(yīng)②的平衡常數(shù)減小，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H₂＜0，所以）△H₃=△H₁-△H₂＞0，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，
故答案為：

K1

K2

；吸；   
（4）由于該反應(yīng)是氣體體積相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)不影響平衡，所以最終得到平衡時的各組分含量、濃度與原平衡完全相同，所以達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率與原平衡時的速率相等；若再通入1mol H₂和1mol CO₂的混合氣體后，由于恒壓條件下，容器的容積增大，反應(yīng)物濃度增大，生成物濃度減小，所以正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，之后正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率增大，最終得到與原平衡相等的速率，據(jù)此畫出的正（v_正）、逆（v_逆）反應(yīng)速率隨時間t變化的示意圖為：，故答案為：．

點評：本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計算、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素、蓋斯定律的應(yīng)用等知識，題目難度中等，注意掌握影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及計算方法、蓋斯定律的含有及應(yīng)用，試題側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力．