Question

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

溫度/°C	K1	K2
500	1.00	3.5
700	1.47	2.26
900	2.40	1.60

（1）若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO₂起始濃度為2mol．L^-1，CO₂轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）反應(yīng)②的焓變△H

 

0（填大于、小于、等于）．
（3）700℃反應(yīng)②達(dá)到平衡，使得該平衡向右移動(dòng)，其它條件不變時(shí)，可以采取的措施有

 

（填序號(hào)）
A、縮小反應(yīng)器體積  B、加入水蒸氣  C、升高溫度到900℃D、使用合適的催化劑
（4）若反應(yīng)①在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件再達(dá)平衡后，相應(yīng)物質(zhì)的物理量如何變化？（選填“增大”、“減小”或“不變”）
①降低溫度，CO₂的平衡濃度

 

；②再通入CO₂，CO₂的轉(zhuǎn)化率

 

．
（5）下列圖1像符合反應(yīng)①的是

 

（填序號(hào)）（圖中v是速率，φ為混合其中CO含量，T為溫度）
（6）根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)，在圖2中畫出反應(yīng)②在500℃、900℃下的圖象

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，由此判斷；
（3）反應(yīng)②反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)、催化劑不能使平衡移動(dòng)，可通過(guò)改變溫度、濃度使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以降低溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，據(jù)此解答；
②再通入CO₂，等效為原平衡增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；
（5）反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，據(jù)此分析判斷；
（6）反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)減小，溫度越高反應(yīng)速率越快，到達(dá)平衡時(shí)間越短，據(jù)此作圖．

解答： 解：（1）反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），500℃反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K₁=1，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，平衡時(shí)CO₂與CO的濃度相等，CO₂起始濃度為2mol．L^-1，根據(jù)C原子守恒，所以平衡時(shí)c（CO₂）=c（CO）

1

2

×2mol．L^-1=1mol．L^-1，
所以CO₂轉(zhuǎn)化率為

2mol/L-1mol/L

2mol/L

×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高反應(yīng)②平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，所以反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：小于；
（3）由（2）分析知反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、縮小反應(yīng)器體積，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、加入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增加，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故B正確；
C、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D、使用合適的催化劑，縮短到達(dá)平衡時(shí)間，平衡不移動(dòng)．故D錯(cuò)誤．
故答案為：B；
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以降低溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，CO₂的平衡濃度增大，
故答案為：增大；
②再通入CO₂，等效為原平衡增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：不變；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、處于交點(diǎn)時(shí)，正逆速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于交點(diǎn)溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，符合溫度變化對(duì)反應(yīng)①的影響，故A正確；
B、在最高點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、到達(dá)平衡時(shí)間越短，速率越快，溫度越高，所以T₁＞T₂，溫度越高，CO的含量越低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說(shuō)明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤．
故答案為：A；
（6）反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)減�。疁囟仍礁叻磻�(yīng)速率越快，到達(dá)平衡時(shí)間越短．所以反應(yīng)②在不同溫度下的圖象為：
，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、平衡常數(shù)等問(wèn)題，題目難度中等，作圖注意含量與到達(dá)平衡時(shí)間的關(guān)系．