Question

【題目】（1）反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)△H1，平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)△H2，平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表：

反應(yīng) CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H，平衡常數(shù)K，則△H=_____________________(用△H1和△H2表示)，K=____________________________________(用K1和K2表示)，且由上述計(jì)算可知，反應(yīng)CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)是___________________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

（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(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H ＞0，CO2的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為________________________________________；

②下列措施中能使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大的是______________________________________(填序號(hào))。

A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)

C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉

③一定溫度下，在一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________________________________(填字母)。

a.容器中壓強(qiáng)不變 b.氣體的密度不再改變 c.υ正(CO2)= υ逆(CO)

d.c(CO2)= c(CO) e.容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量不變

Answer 1

【答案】△H1-△H2 K1/K2 吸熱 2.0 A bc

【解析】

（1）依據(jù)題給熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律求△H，利用平衡常數(shù)公式可求平衡常數(shù)K，依據(jù)表中數(shù)據(jù)，可判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱；

（2）①依據(jù)圖中數(shù)據(jù)，計(jì)算平衡時(shí)，c(CO2)、c(CO)，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)；

②用平衡移動(dòng)原理即勒夏特列原理分析解答；

③利用化學(xué)平衡狀態(tài)定義及平衡標(biāo)志解答。

（1）根據(jù)題所給的熱化學(xué)方程式，依據(jù)蓋斯定律，①-②可得CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) △H= △H1-△H2，反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=c(CO)/c(CO2),反應(yīng)②的平衡常數(shù)K2=c(H2)/c(H2O),反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)為K=c(CO)· c(H2O)/[c(CO2)·c(H2)]=K1/K2，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度700時(shí)，K1/K2=0.62，900時(shí)，K1/K2=1.29，溫度升高，反應(yīng)CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)平衡常數(shù)增大，說明是吸熱反應(yīng)；

本題答案為：△H1-△H2 ， K1/K2 ，吸熱。

（2）①由圖中數(shù)據(jù)及c(CO2)的變化值，可得平衡時(shí)c(CO2)=0.5mol/L，c(CO)=1.0mol/L，則平衡常數(shù)K=1mol/L/0.5mol/L=2.0；

本題答案為：2.0；

②對(duì)于Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H ＞0，可逆反應(yīng)，A.升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c(CO)/c(CO2)增大；B.增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，c(CO)/c(CO2）不變；C. 充入一定量的CO2，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c(CO)/c(CO2)為平衡常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，c（CO）/c（CO2）不變；D. 再加入一定量鐵粉，鐵粉是固態(tài)，平衡不移動(dòng)，c(CO)/c(CO2）不變；

本題答案為：A。

③a.因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體物質(zhì)前后物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，所以壓強(qiáng)不變不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)；b.建立平衡過程中氣體質(zhì)量變化，容器容積不變，氣體密度變化，所以氣體的密度不變說明達(dá)到平衡狀態(tài)；c.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)用不同物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，，而υ正(CO2)= υ逆(CO)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；d. c(CO2)= c(CO)，不一定是平衡狀態(tài)；e.因?yàn)樵摲磻?yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，故容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量不變，不一定是平衡狀態(tài)；

本題答案為：bc。