1.反應Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,平衡常數(shù)為K1;
反應Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,平衡常數(shù)為K2;在不同溫度時K1、K2的值如表:
700℃900℃
K11.472.15
K22.381.67
①反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H,平衡常數(shù)為K,則△H=△H1-△H2(用△H1和△H2表示),K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1和K2表示),且由上述計算可知,反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)是吸熱反應(填“吸熱”或“放熱”).
②能判斷CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是BC(填序號).
A.容器中壓強不
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)=v(H2O)
D.c(CO)=c(CO2

分析 (1)據(jù)已知熱化學方程式,利用蓋斯定律計算CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),可確定化學平衡常數(shù)表達式,并確定反應熱;
(2)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,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,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài).

解答 解:(1)已知①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,據(jù)蓋斯定律,①-②得:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=△H1-△H2;反應的K=$\frac{[CO][{H}_{2}O]}{[C{O}_{2}][{H}_{2}]}$,K1=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$,K2=$\frac{[{H}_{2}]}{[{H}_{2}O]}$,所以K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;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,說明正反應吸熱,
故答案為:△H1-△H2;$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;吸熱;
(2)A.反應前后氣體體積不變,容器中壓強始終不變,故A錯誤;
B.CO濃度不變,說明各氣體濃度都不再變化,反應達到平衡狀態(tài),故B正確;
C.v(H2)=v(H2O)=v(H2O),正逆反應速率相等,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;
故答案為:BC.

點評 本題考查化學平衡影響因素、平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡的計算,為高頻考點,側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查,題目計算量較大,難度較大.

練習冊系列答案
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11.FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛,某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3.經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華.他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:
①檢驗裝置的氣密性;
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;
④…⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封.
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應的化學方程式為2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端.要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是在沉積的FeCl3固體下方加熱.
(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)②⑤.
(4)裝置B中冷水浴的作用為冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品;裝置C的名稱為干燥管;裝置D中FeCl2全部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:K3[Fe(CN)6]溶液.

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12.25℃、101kPa下,已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ的熱量,表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式是2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ•mol-1

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9.室溫下,將2g苯(C6H6)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出83.6kJ的熱量,寫出C6H6燃燒熱的熱化學方程式C6H6(l)+$\frac{15}{2}$O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)△H=-3260.4KJ/mol.

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(2)以N2和H2為原料通過一定途徑可制得N2H4,已知斷裂1mol N-N鍵、N≡N鍵、N-H鍵、H-H鍵所需的能量分別為193kJ•mol-1、946kJ•mol-1、390.8kJ•mol-1、436kJ•mol-1,試寫出由N2、H2合成氣態(tài)肼(N2H4)的熱化學方程式為N2(g)+2H2(g)═N2H4(g)△H=+61.8 kJ•mol-1
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①H2(g)+O2(g)═H2O2(l)△H1=-134.3kJ•mol-1
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(2)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ•mol-1
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請寫出CO還原FeO的熱化學方程式:FeO(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=-11KJ/mol.
(3)拆開1mol H-H鍵、1mol N-H鍵、1mol N≡N鍵需要的能量分別是436kJ、391kJ、946kJ,則1mol N2完全反應生成NH3的反應熱為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1,1mol H2完全反應生成NH3所放出的熱量為30.7KJ.

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13.某課外活動小組同學用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題
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