Question

【題目】（1）反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數(shù)為K2；在不同溫度時K1．K2的值如下表：

	700 ℃	900 ℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH的平衡常數(shù)為K，則ΔH＝_________________(用ΔH1和ΔH2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能判斷CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______(填字母)。

A．容器中壓強(qiáng)不變　　 B．混合氣體中c(CO)不變

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO)＝c(CO2)

（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)　ΔH>0，CO2的濃度與時間的關(guān)系如圖所示。

①用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_________________________，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為______________________________，該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，則平衡時CO2的濃度為______mol·L－1。

②下列措施中能使平衡時增大的是________(填字母)。

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

Answer 1

【答案】△H1－△H2K1/K2吸熱BC0.1mol·L－1·min-1k=[CO]/[CO2]2.01.33A

【解析】

（1）①據(jù)已知熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律解答；據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式分析；

②根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；

（2）①依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積得到平衡常數(shù)表達(dá)式，代入圖上數(shù)據(jù)即可求K；據(jù)K求算二氧化碳的平衡濃度；

②c(CO)/c(CO2)是該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式，平衡常數(shù)隨溫度變化，結(jié)合平衡移動原理分析判斷．

（1）①已知①反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數(shù)為K1；②反應(yīng)Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數(shù)為K2；據(jù)蓋斯定律，①-②得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)△H=△H1－△H2；反應(yīng)的K=[CO]·[H2O]/[CO2]·[H2]，K1=[CO]/[CO2]，K2=[H2]/[H2O]，所以K=K1/K2；K1隨溫度的升高而增大，K2隨溫度升高而減小，則K隨溫度升高而增大，說明正反應(yīng)吸熱；

②A、反應(yīng)前后氣體體積不變，容器中壓強(qiáng)始終不變，故A錯誤；

B、CO濃度不變，說明各氣體濃度都不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；

C、v正（H2）=v正（H2O）=v逆（H2O），正逆反應(yīng)速率相等，但不為0，故C正確；

D、c（CO2）=c（CO）可能是平衡狀態(tài)，也可能不是，與各物質(zhì)的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故D錯誤；

故選BC；

(2)①用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為v(CO)=v(CO2)=(1.5-0.5)mol·L－1/10min=0.1mol·L－1·min-1，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為k=[CO]/[CO2]; 據(jù)圖分析平衡時二氧化碳和CO的濃度分別為0.5mol·L－1和1mol·L－1，K=[CO]/[CO2]=1.0mol·L－1/0.5mol·L－1=2.0；若CO2的起始濃度為2.0mol·L－1，據(jù)方程式可知，反應(yīng)的二氧化碳的濃度與生成CO濃度相等，設(shè)為xmol·L－1，則平衡時二氧化碳濃度為（2.0-x）mol·L－1，K=[CO/[CO2]=x/(2.0-x)=2.0，x=4/3=1.33；

②平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度壓強(qiáng)等因素變化，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡時K增大；

A．升高溫度，平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)增大，故A正確；

B．增大壓強(qiáng)，平衡不動，平衡常數(shù)不變，故B錯誤；

C．充入一定量CO2，平衡正向進(jìn)行，但平衡常數(shù)不變，故C錯誤；

D．再加入一定量鐵粉，平衡不移動，平衡常數(shù)不變，故D錯誤；

故選A．