【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①: Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g),其平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:
Fe(s)+H2O(g)═FeO(s)+H2(g),其平衡常數(shù)為K2 . 在溫度
973K和1173K情況下,K1、K2的值分別如下:

溫度

K1

K2

973K

1.47

2.38

1173K

2.15

1.67


(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)現(xiàn)有反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),請你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達式:K3=
(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式 . 據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應(yīng)③是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動,可采取的措施有(填寫序號). A.縮小反應(yīng)容器容積 B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積
C.降低溫度 D.升高溫度
E.使用合適的催化劑 F.設(shè)法減少CO的量
(4)圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時刻達到平衡、在t2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況: ①圖甲中t2時刻發(fā)生改變的條件是
②圖乙中t2時刻發(fā)生改變的條件是

【答案】
(1)吸熱
(2)
(3)K3= ;吸熱;DF
(4)加入催化劑或增大體系的壓強;降低溫度或增加水蒸氣的量或減少氫氣的量
【解析】解:(1)K1(973K時)<K1(1173K時),說明升高溫度平衡正向移動,所以反應(yīng)①是一個吸熱反應(yīng),所以答案是:吸熱;(2)反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K3= , 所以答案是: ;(3)反應(yīng)③=反應(yīng)①﹣反應(yīng)②,則反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3= = = ,從表中數(shù)據(jù)可知,K1隨溫度升高增大,K2隨溫度升高減小,則隨溫度升高K3增大,說明升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)③是吸熱反應(yīng);
A.縮小反應(yīng)容器容積,壓強增大,反應(yīng)氣體氣體體積不變,平衡不移動,故A錯誤;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積,壓強減小,反應(yīng)氣體氣體體積不變,平衡不移動,故B錯誤;
C.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,故C錯誤;
D.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,故D正確;
E.使用合適的催化劑,可以加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動,故E錯誤;
F.設(shè)法減少CO的量,平衡向生成CO的方向移動,即平衡正向移動,故F正確,
所以答案是:K3= ;吸熱;DF;(4)①從圖甲可以看出,t2時刻平衡方向沒有移動,化學(xué)反應(yīng)速率加快,所以其條件是使用了催化劑;又因為反應(yīng)③是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),所以增大壓強,平衡不移動,反應(yīng)速率也提高,
所以答案是:加入催化劑或增大體系的壓強;
②圖乙中t2時刻后,CO2濃度增大,CO濃度減小,所以可以通過使平衡左移來達到,條件可以是降低溫度,也可以采用增加水蒸氣的量或者減少氫氣的量,
所以答案是:降低溫度或增加水蒸氣的量或減少氫氣的量.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識,掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).

練習(xí)冊系列答案
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B.等于1.2 mol
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A.該反應(yīng)的焓變△H>0
B.圖中Z的大小為b>3>a
C.圖中X點對應(yīng)的平衡混合物中 =3
D.溫度不變時,圖中X點對應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)增大

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(1)C可能發(fā)生的反應(yīng)是(填序號). a.氧化反應(yīng) b.水解反應(yīng) c.消去反應(yīng) d.酯化反應(yīng)
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(3)E的名稱:
(4)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是
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