Question

2．一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO₂氣體，發(fā)生反應Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的濃度與時間的關系如圖所示．
①該條件下反應的平衡常數為2.0；若鐵粉足量，CO₂的起始濃度為2.0mol•L^-1，則平衡時CO₂的濃度為$\frac{2}{3}$mol•L^-1．
②下列措施中能使平衡時$\frac{c（CO）}{{c（C{O_2}）}}$增大的是A（填序號）．
A．升高溫度   B．增大壓強    C．充入一定量的CO₂     D．再加入一定量鐵粉．

Answer 1

分析 ①先計算出平衡常數二氧化碳、CO的濃度，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度的冪次方乘積得到平衡常數表達式，代入圖上數據即可求K；根據計算出的平衡常數K列式計算二氧化碳的平衡濃度；
②$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$是該反應的平衡常數表達式，平衡常數隨溫度變化，結合平衡移動原理分析判斷．

解答 解：①據圖分析平衡時二氧化碳的濃度分別為0.5mol/L，二氧化碳的濃度變化為：1.5mol/L-0.5mol/L=1mol/L，根據反應方程式可知反應生成CO的濃度為1mol/L，
則該反應的平衡常數K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{1.0mol/L}{0.5mol/L}$=2.0；
若CO₂的起始濃度為2.0mol•L^-1，據方程式可知，反應的二氧化碳的濃度與生成CO濃度相等，設二者的濃度為xmol/L，
則平衡時二氧化碳濃度為（2.0-x）mol/L，K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{x}{2.0-x}$=2.0，
解得：x=$\frac{4}{3}$，
所以平衡時二氧化碳濃度為：（2.0-$\frac{4}{3}$）mol/L=$\frac{2}{3}$mol/L，
故答案為：2.0；$\frac{2}{3}$；
②$\frac{c（CO）}{{c（C{O_2}）}}$為該反應的平衡常數，平衡常數隨溫度變化，不隨濃度壓強等因素變化，反應是吸熱反應，升溫平衡時K增大，
A．升高溫度，平衡正向進行，平衡常數增大，故A正確；
B．增大壓強，平衡不動，平衡常數不變，故B錯誤；
C．充入一定量二氧化碳，平衡向著正向移動，由于溫度不變，則平衡常數不變，故C錯誤；
D．鐵粉為固體，再加入鐵粉后，平衡不發(fā)生移動，則該反應的平衡常數不變，故D錯誤；
故答案為：A．

點評 本題考查了物質的量濃度隨時間變化的曲線，題目難度中等，明確化學平衡及其影響因素為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用能力．