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/℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
(1)若500℃進(jìn)行反應(yīng)①,CO2起始濃度為2mol.L-1,CO2轉(zhuǎn)化率為
50%
50%

(2)反應(yīng)②的焓變△H
小于
小于
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
B
B
(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
增大
增大
;②再通入CO2,CO2的轉(zhuǎn)化率
不變
不變

(5)下列圖象符合反應(yīng)①的是
A
A
(填序號(hào))(圖中v是速率、?為混合其中CO含量,T為溫度)

(6)根據(jù)題中表格數(shù)據(jù),畫出反應(yīng)②在不同溫度下的圖象
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.
故選: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),說明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤.
故選: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)等問題,題目難度中等,作圖注意含量與到達(dá)平衡時(shí)間.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H=Q1的平衡常數(shù)為K1,反應(yīng)②Fe(s)+H2O(g)?FeO(S)+H2(g)△H=Q2的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T/K K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
(1)現(xiàn)有反應(yīng)③H2(g)+CO2?CO(g)+H2O(g)△H=Q3根據(jù)反應(yīng)①與②推導(dǎo)出Q1、Q2、Q3的關(guān)系式Q3=
Q1-Q2
Q1-Q2
,根據(jù)反應(yīng)①與②推導(dǎo)出K1、K2、K3的關(guān)系式K3=
K1
K2
K1
K2

(2)已知1473K時(shí),反應(yīng) CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) K=2.25.試根據(jù)下表中所列數(shù)據(jù),通過計(jì)算確定反應(yīng)可能進(jìn)行的方向,并填寫下列空白:
各物質(zhì)某一狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量濃度/mol?L-1
c(CO2 c(H2 ) c(CO) c(H2O ) Qc 平衡
0.004 0.004 0.006 0.006 已達(dá)平衡
0.062 0.084 0.039 0.279 2.09
0.182 0.086 0.098 0.359 2.25
0.078 0.142 0.280 0.120 平衡逆向移動(dòng)
(3)反應(yīng)FeO(s)+C(s)═Fe(s)+CO(g)△H>0,△S>0,下列說法正確的是
B
B

A.低溫下自發(fā)進(jìn)行,高溫下非自發(fā)進(jìn)行
B.高溫下自發(fā)進(jìn)行,低溫下非自發(fā)進(jìn)行
C.任何溫度下均為非自發(fā)進(jìn)行
D.任何溫度下均為自發(fā)進(jìn)行.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

設(shè)反應(yīng)①Fe(S)+CO2(g)?FeO(S)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1.反應(yīng)②Fe(S)+H2O(g)?FeO(S)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
溫度 K1 K2
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
(1)從上表可以推斷:反應(yīng)①是
 (填“吸”、“放”)熱反應(yīng).
(2)現(xiàn)有反應(yīng)③H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達(dá)式:K3=
c(CO)?c(H2O)
c(H2)?c(CO2)
,
c(CO)?c(H2O)
c(H2)?c(CO2)
,

(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
K3=
K1
K2
K3=
K1
K2
.據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應(yīng)③是“吸熱”還是“放熱”反應(yīng).問: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(dòng),可采取的措施有
DF
DF
(填寫序號(hào)).
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1、2表示該反應(yīng)③在時(shí)刻t1達(dá)到平衡、在時(shí)刻t2分別因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況:

①圖1中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件是
增大壓強(qiáng)或加入催化劑
增大壓強(qiáng)或加入催化劑

②圖2中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件是
降低溫度或增大水蒸氣的濃度或減小氫氣的濃度,
降低溫度或增大水蒸氣的濃度或減小氫氣的濃度,

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1.反應(yīng)  ②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) K1 K2
973 1.47 2.36
1173 2.15 1.67
(1)現(xiàn)有反應(yīng)③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),這是一個(gè)
 
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng),要使平衡③向右移動(dòng),可采取的措施有
 
(填序號(hào)).
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
(2)若反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)在溫度T1下進(jìn)行;Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)在溫度T2下進(jìn)行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他條件均相同),則兩者的反應(yīng)速率
 
 (填序號(hào)).
A.前者大    B.后者大    C.一樣大  D.無法判斷
II.(1)鋼鐵的表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理是常用的防腐方法.請(qǐng)配平主要反應(yīng)的方程式:
 
Na2FeO2+
 
NaNO2+
 
H2O═
 
NaFeO2+
 
NH3↑+
 
NaOH
(2)鋼鐵經(jīng)冷、濃HNO3處理后“鈍化”能達(dá)到防腐目的,不同濃度的HNO3與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜,其分布曲線如下圖.
精英家教網(wǎng)
①圖示可知,分析HNO3與鐵反應(yīng)的規(guī)律是
 

②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理,其可能的原因是
 

(3)金屬(M)的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng):M-ne-→Mn+,除了上述表面處理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是
 
 (填字母編號(hào))
A.在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼  B.在鐵制品表面鍍鋅
C.提高鐵中含碳量,制成生鐵       D.將水庫(kù)鐵閘門與直流電源的負(fù)極相連.

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