Question

5．已知反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ•mol^-1，平衡常數(shù)為K測(cè)得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃	500	700	900
K	1.00	1.47	2.40

（1）寫(xiě)成該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$．
（2）該反應(yīng)為吸熱（選填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（3）700℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，要使該平衡向右移動(dòng)，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有BC（填序號(hào)）．
A．縮小反應(yīng)器體積    B．通入CO₂C．升高溫度到900℃D．使用合適的催化劑      E．增加Fe的量
（4）下列圖象符合該反應(yīng)的是A（填序號(hào)）（圖中v為速率，φ為混合物中CO含量，T為溫度且T₁＞T₂）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡濃度的冪次方乘積}{反應(yīng)物的平衡濃度冪次方乘積}$，注意固體和純液體不能寫(xiě)入表達(dá)式；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)平衡移動(dòng)原理方向解答；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
B、由圖可知，最高點(diǎn)到達(dá)平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；
C、由圖可知，溫度T₁先到達(dá)平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達(dá)平衡時(shí)，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)①的熱效應(yīng)判斷；

解答 解：（1）反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H=akJ•mol^-1，固體不寫(xiě)入平衡常數(shù)表達(dá)式，則平衡常數(shù)K=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$，
故答案為：$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即a＞0，
故答案為：吸熱；
（3）A．反應(yīng)是前后氣體體積不變的反應(yīng)，縮小反應(yīng)器體積，體系的壓強(qiáng)增大，但平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．通入CO₂，增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；
C．圖表數(shù)據(jù)可知，升高溫度到900℃，平衡常數(shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C正確；
D．使用合適的催化劑，只能加快反應(yīng)速率，同等程度增大正逆反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
E、固體對(duì)平衡無(wú)影響，增加Fe的量對(duì)平衡無(wú)影響，故E錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（4）A、由圖可知，升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故圖象表示正反應(yīng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實(shí)際相符合，故A正確；
B、由圖可知，最高點(diǎn)到達(dá)平衡，溫度升高，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實(shí)際不相符，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，溫度T₁先到達(dá)平衡，故溫度T₁＞T₂，溫度T₁到達(dá)平衡時(shí)，混合物中CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，故圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，圖象與實(shí)際不相符，故C錯(cuò)誤；
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng) 本題目綜合性較大，涉及反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計(jì)算，影響反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動(dòng)的因素分析等，平衡移動(dòng)原理的理解應(yīng)用是解題關(guān)鍵，難度中等．