Question

【題目】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。測得在不同溫度下，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 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO2的轉(zhuǎn)化率為_______________。

(2)900 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數(shù)K3＝______________。

(3)反應(yīng)②的焓變ΔH____________(填“>”、“<”或“＝”)0。

(4)700 ℃時(shí)反應(yīng)②達(dá)到化學(xué)平衡，要使該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，可采取的措施有___________________________________。

A．縮小容器容積 B．加入更多的水蒸氣

C．升高溫度至900 ℃ D．使用合適的催化劑

(5)下列圖像符合反應(yīng)①的是________________________。

Answer 1

【答案】50% 1.50 < B A

【解析】

根據(jù)勒夏特列原理判斷溫度升高時(shí)，反應(yīng)平衡常數(shù)變化與反應(yīng)熱的對應(yīng)關(guān)系，并基于反應(yīng)熱分析使平衡正向移動(dòng)的條件，據(jù)此回答問題。

(1)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，反應(yīng)平衡常數(shù)K=，即反應(yīng)生成的一氧化碳的濃度等于反應(yīng)剩余的二氧化碳的濃度，根據(jù)氣體反應(yīng)系數(shù)比為1：1可知，CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。

(2)900 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數(shù)K3＝。

(3)根據(jù)表格可知，溫度升高，反應(yīng)平衡常數(shù)減小，反應(yīng)逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)②的焓變ΔH< 0。

(4)700 ℃時(shí)反應(yīng)②達(dá)到化學(xué)平衡，該反應(yīng)正反應(yīng)放熱，且反應(yīng)前后氣體體積不變，故要使該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，可采取的措施為B。

A．縮小容器容積，不改變平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；

B．加入更多的水蒸氣 ，增大反應(yīng)物，平衡正向移動(dòng)，B正確；

C．升高溫度至900 ℃，根據(jù)勒夏特列原理，反應(yīng)逆向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D．使用合適的催化劑，不改變反應(yīng)平衡，D錯(cuò)誤。

答案為B。

(5)反應(yīng)①溫度升高，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積不變，故：

A. 溫度升高，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)正向移動(dòng)，符合反應(yīng)①；

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)對應(yīng)的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說明圖像表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，不符合反應(yīng)①；

C.到達(dá)平衡的時(shí)間越短，速率越快，溫度越高，說明T1溫度高于T2，但T1的一氧化碳含量低于T2，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說明反應(yīng)正方向放熱，不符合反應(yīng)①。

答案為A。