Question

【題目】已知化學(xué)反應(yīng)①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)為K1；化學(xué)反應(yīng)②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)為K2，在溫度973K和1173K的情況下，K1、K2的值分別如下：

溫度	K1	K2
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67

請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>

（1）反應(yīng)①的K1表達(dá)式是___。

（2）現(xiàn)有反應(yīng)③：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3，根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式為__，據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù)，能推斷出反應(yīng)③是__（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

（3）能判斷反應(yīng)③一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是___（填寫(xiě)字母序號(hào)）。

A.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變

B.氣體密度不隨時(shí)間改變

C.H2的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間改變

D.單位時(shí)間內(nèi)生成H2和H2O(g)的物質(zhì)的量相等

（4）圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時(shí)刻達(dá)到平衡，在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況：

①圖甲中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是___。

②圖乙中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是__。

（5）一定條件下處于化學(xué)平衡狀態(tài)的反應(yīng)③當(dāng)使CO2和CO的濃度同時(shí)增大為原來(lái)的兩倍時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡向__移動(dòng)（填“不”、“逆反應(yīng)方向”或“正反應(yīng)方向”）

Answer 1

【答案】 吸熱 CD 增大壓強(qiáng)或使用催化劑 降低溫度 不

【解析】

⑴反應(yīng)①得出平衡常數(shù)。

⑵方程式相減，平衡常數(shù)相除；由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，K1增大，K2減小，故溫度升高時(shí)，K 3增大，說(shuō)明溫度升高，平衡正向移動(dòng)，因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

⑶A. 該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)一直不變，則壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，因此不能判斷處于平衡狀態(tài)；B. 該反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物都是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的質(zhì)量保持不變，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的體積不變，故反應(yīng)過(guò)程中，混合氣體的密度一直不變，則密度不變，不能體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率相等，因此不能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；C. 反應(yīng)過(guò)程中，H2的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化，當(dāng)其不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D. 生成H2為逆反應(yīng)，生成H2O(g)為正反應(yīng)，若單位時(shí)間內(nèi)生成H2和H2O(g)的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

⑷①圖甲t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，平衡不移動(dòng)，則改變的條件為加入催化劑；由于反應(yīng)③在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)；②圖乙t2時(shí)，c(CO2)增大，c(CO)減小，平衡逆向移動(dòng)，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此改變的條件為降低溫度。

⑸反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此同時(shí)增大CO2和CO的濃度為原來(lái)的兩倍時(shí)，化學(xué)平衡不移動(dòng)。

⑴反應(yīng)①的平衡常數(shù)；

⑵反應(yīng)③的平衡常數(shù)，反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)，因此反應(yīng)③的平衡常數(shù)；由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，K1增大，K 2減小，故溫度升高時(shí)，K 3增大，說(shuō)明溫度升高，平衡正向移動(dòng)，因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；故答案為：；吸熱。

⑶A. 該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)一直不變，則壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，因此不能判斷處于平衡狀態(tài)，故A不符合題意；B. 該反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物都是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的質(zhì)量保持不變，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)過(guò)程中混合氣體的體積不變，故反應(yīng)過(guò)程中，混合氣體的密度一直不變，則密度不變，不能體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率相等，因此不能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故B不符合題意；C. 反應(yīng)過(guò)程中，H2的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化，當(dāng)其不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C符合題意；D. 生成H2為逆反應(yīng)，生成H2O(g)為正反應(yīng)，若單位時(shí)間內(nèi)生成H2和H2O(g)的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D符合題意；綜上所述，答案為CD。

⑷①圖甲t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率同等程度增大，平衡不移動(dòng)，則改變的條件為加入催化劑；由于反應(yīng)③在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)；故t2時(shí)刻改變的條件為增大壓強(qiáng)或加入催化劑；故答案為：增大壓強(qiáng)或使用催化劑。

②圖乙t2時(shí)，c(CO2)增大，c(CO)減小，平衡逆向移動(dòng)，由于該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此改變的條件為降低溫度；故答案為：降低溫度。

⑸反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，因此同時(shí)增大CO2和CO的濃度為原來(lái)的兩倍時(shí)，化學(xué)平衡不移動(dòng)；故答案為：不。