Question

已知：反應①②③的平衡常數(shù)（K）與反應熱（△H）的部分相關數(shù)據(jù)如表所示．

反應	平衡常數(shù)（K）		反應熱（△H）
	900℃	1100℃	900℃
①Fe（s）+CO2（g）   FeO（s）+CO（g）	1.98	2.15	akJ/mol
②Fe（s）+H2O（g）  FeO（s）+H2（g）	1.98	1.47
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）			ckJ/mol

請各級表中相關信息回答：
（1）反應①為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應；反應②的反應熱△H=

 

kJ/mol（用含a、c的代數(shù)式表示）．
（2）一定溫度下，某固定容積的容器中發(fā)生反應②，下列選項中可判斷該反應已達到平衡狀態(tài)的是

 

（填選項字母）．
A．混合氣體的密度不變
B．容器內(nèi)的總壓強恒定
C．混合氣體中H₂百分含量不變
D．容器內(nèi)H₂（g）和H₂O物質(zhì)的量濃度之比為1：1
（3）如圖中曲線表示反應③在T₁℃時CO₂的物質(zhì)的量n（CO₂）隨時間（t）的變化趨勢，請在圖中畫出T₂℃時（T₂＞T₁），n（CO₂）隨時間（t）的變化趨勢．
（4）900℃，向容積為2L的密閉容器中充入1.20mol CO（g）和0.6molH₂O（g）發(fā)生反應③，反應進行到5min時達到平衡，則5min內(nèi)，用H₂表示的反應速率為

 

；平衡時，c（CO）=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）反應平衡常數(shù)和溫度有關，對放熱反應，溫度高，K越小，溫度越低，K越大，根據(jù)蓋斯定律計算反應的焓變；
（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)；
（3）根據(jù)溫度升高反應速率的變化以及平衡的移動來回答；
（4）根據(jù)三行式結合v=

△c

△t

來計算即可．

解答： 解：（1）根據(jù)反應①知道：溫度升高，K增大，所以反應①是吸熱反應，吸熱；反應②可以看成是③+①得到，所以反應②的反應熱△H=（a+c）kJ/mol，故答案為：吸熱；a+c；
（2）A．混合氣體的密度等于質(zhì)量和體積的比值，質(zhì)量變化，體積不不變，密度變化，當密度不變，達到了平衡，故A正確；
B．反應是前后體積不變的反應，所以容器內(nèi)的總壓強恒定，不一定平衡，故B錯誤；
C．混合氣體中H₂百分含量不變是平衡狀態(tài)的特征，故C正確；
D．容器內(nèi)H₂（g）和H₂O物質(zhì)的量濃度之比為1：1，不能證明達到了平衡，故D錯誤．
故選AC．
（3）反應②中，溫度升高，K減小，是放熱反應，反應①是吸熱反應，a＞0，反應②的反應熱△H=（a+c）kJ/mol＜0，所以c＜0，即反應③是放熱反應，該反應中，溫度升高，反應速率加快，平衡逆向移動，所以
二氧化碳的物質(zhì)的量減小，圖象是，故答案為：．
（4）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始濃度：0.6     0.3      0      0
變化濃度：x       x        x      x
平衡濃度：0.6-x   0.3-x    x      x
反應③=②-①，所以反應③的K=1，即

x2

(0.6-x)?(0.3-x)

=1，解得x=0.2mol/L，所以5min內(nèi)，用H₂表示的反應速率為

0.2mol/L

5min

=0.04mol/（L?min），平衡時，c（CO）=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L，
故答案為：0.04 mol/（L?min）；0.4 mol/L．

點評：本題考查圖象分析判斷、反應速率計算應用、平衡常數(shù)計算判斷、平衡影響因素以及蓋斯定律的應用知識，綜合性強，題目難度中等．