Question

1．已知化學(xué)反應(yīng)①：Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），其平衡常數(shù)為K₁；
化學(xué)反應(yīng)②：Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g），其平衡常數(shù)為K₂，
在溫度973K和1173K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

（1）通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應(yīng)①是吸熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）現(xiàn)有反應(yīng)③：CO₂（g）+H₂（g）??ΧΟ（γ）+Η₂O（g），請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學(xué)表達(dá)式：K₃=$\frac{[CO][H{\;}_{2}O]}{[H{\;}_{2}][CO{\;}_{2}]}$．
（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$\frac{K{\;}_{1}}{K{\;}_{2}}$，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（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（4）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CE（填寫字母序號(hào)）．
A．縮小反應(yīng)容器的容積     B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積     C．升高溫度
D．使用合適的催化劑       E．設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)計(jì)算式；
（3）利用蓋斯定律計(jì)算，平衡常數(shù)，結(jié)合圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化分析反應(yīng)熱量變化；
（4）依據(jù)化學(xué)平衡影響因素分析平衡移動(dòng)方向．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，①的平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)吸熱，
故答案為：吸熱；
（2）依據(jù)反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），根據(jù)平衡常數(shù)的概念，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K₃的數(shù)學(xué)表達(dá)式：K=$\frac{[CO][H{\;}_{2}O]}{[H{\;}_{2}][CO{\;}_{2}]}$，故答案為：$\frac{[CO][H{\;}_{2}O]}{[H{\;}_{2}][CO{\;}_{2}]}$；
（3）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；
利用蓋斯定律將①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
則K₃=$\frac{[CO][H{\;}_{2}O]}{[H{\;}_{2}][CO{\;}_{2}]}$=$\frac{\frac{\frac{c（CO）}{c（CO{\;}_{2}）}}{c（H{\;}_{2}）}}{c（H{\;}_{2}O）}$=$\frac{K{\;}_{1}}{K{\;}_{2}}$；
依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析，溫度升高$\frac{K{\;}_{1}}{K{\;}_{2}}$增大，說明平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；故答案為：$\frac{K{\;}_{1}}{K{\;}_{2}}$；吸熱；
（4）H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則
A．縮小反應(yīng)容器容積實(shí)質(zhì)增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不動(dòng)； 故A不符合；
B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積，壓強(qiáng)減小，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不動(dòng)；故B不符合；
C．反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，平衡正向進(jìn)行，故C符合；
D．使用合適的催化劑，催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變平衡，故D不符合；
E．設(shè)法減少CO的濃度，減少生成物濃度平衡正向進(jìn)行，故E符合；
故答案為：CE．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理的能力，題目難度中等．