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(shí)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(shí)間的關(guān)系如圖所示。

①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(shí)CO2的濃度為______mol·L－1。

②下列措施中能使平衡時(shí)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】ΔH1－ΔH2 吸熱 BC 2.0　 0.67(或2/3) A

【解析】

（1）①根據(jù)蓋斯定律，①－②得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2；反應(yīng)Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常數(shù)K1＝c(CO)/c(CO2)，反應(yīng)Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K2＝c(H2)/c(H2O)，則反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)K＝c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)＝；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知隨溫度的升高，K1增大，K2減小，所以K值隨溫度升高而增大，因此反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是吸熱反應(yīng)。②A項(xiàng)，該反應(yīng)過程中壓強(qiáng)為恒量，壓強(qiáng)不變不一定平衡，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，混合氣體中c(CO)不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故B正確；C項(xiàng)，v正(H2)＝v逆(H2O)= v逆(H2)，則為平衡狀態(tài)，故C正確；D項(xiàng)，c(CO)＝c(CO2)不能說明v正＝v逆，不能說明其濃度不再發(fā)生變化，不一定平衡，故D錯(cuò)誤。

(2)由圖中曲線可得，平衡時(shí)二氧化碳的濃度為0.5 mol·L－1，消耗二氧化碳的濃度為1 mol·L－1，根據(jù)化學(xué)方程式，達(dá)到平衡時(shí)，c(CO)＝1 mol·L－1，該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c(CO)/c(CO2)＝(1 mol·L－1)/(0.5 mol·L－1)＝2.0；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，列三段式如下：

因?yàn)闇囟葲]變，所以K＝2，則x∶(2－x)＝2，解得x＝4/3；所以平衡時(shí)CO2的濃度為(2－4/3) mol·L－1＝2/3 mol·L－1。

②A項(xiàng)，正反應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，則增大，故A正確；B項(xiàng)，反應(yīng)前后體積不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，不變；故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，再充入一定量的CO2，由于平衡常數(shù)不變，則不變，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，再加入一定量鐵粉，平衡不移動(dòng)，不變，故D錯(cuò)誤。綜上所述，符合題意的選項(xiàng)為A。