Question

8．（1）反應(yīng)Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常數(shù)為K₁；反應(yīng)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℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

反應(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常數(shù)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(yīng)CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；
（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）△H＞0，CO₂的濃度與時間的關(guān)系如圖所示：
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.0；若鐵粉足量，CO₂的起始濃度為2.0mol•L^-1，則平衡時CO₂的濃度為$\frac{2}{3}$mol•L^-1；
②下列措施中能使平衡時K增大的是A（填選項字母）．
A．升高溫度   B．增大壓強C．再充入一定量的CO₂     D．再加入一定量鐵粉．

Answer 1

分析 （1）據(jù)已知熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律解答；據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式分析；
（2）①依據(jù)平衡常數(shù)概念寫出，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積得到平衡常數(shù)表達式，代入圖上數(shù)據(jù)即可求K；據(jù)K求算二氧化碳的平衡濃度；
②$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$是該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式，平衡常數(shù)隨溫度變化，結(jié)合平衡移動原理分析判斷

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(yīng)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(yīng)吸熱，故答案為：△H₁-△H₂；$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；吸熱；
（2）①據(jù)圖分析平衡時二氧化碳和CO的濃度分別為0.5mol/L和1mol/L，K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{1.0mol/L}{0.5mol/L}$=2.0；若CO₂的起始濃度為2.0mol•L^-1，據(jù)方程式可知，反應(yīng)的二氧化碳的濃度與生成CO濃度相等，設(shè)為xmol/L，則平衡時二氧化碳濃度為（2.0-x）mol/L，K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$=$\frac{x}{2.0-x}$=2.0，x=$\frac{4}{3}$，平衡時二氧化碳濃度=2.0-$\frac{4}{3}$=$\frac{2}{3}$mol/L，
故答案為：2.0；$\frac{2}{3}$；
②平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度壓強等因素變化，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡時K增大；
A．升高溫度，平衡正向進行，平衡常數(shù)增大，故A正確；
B．增大壓強，平衡不動，平衡常數(shù)不變，故B錯誤；
C．充入一定量CO₂，平衡正向進行，但平衡常數(shù)不變，故C錯誤；
D．再加入一定量鐵粉，平衡常數(shù)不變，故D錯誤；
故答案為：A．

點評 本題考查化學(xué)平衡影響因素、平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡的計算，題目計算量較大，難度較大．