Question

設(shè)反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）  平衡常數(shù)為K₁；反應(yīng)②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）   平衡常數(shù)為K₂測得在不同溫度下，K₁、K₂值如下：

溫度/°C	K1	K2
500	1.00	3.5
700	1.47	2.26
900	2.40	1.60

（1）若500℃時進行反應(yīng)①，CO₂起始濃度為2mol．L^-1，CO₂轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）反應(yīng)②的焓變△H

 

0（填大于、小于、等于）．
（3）700℃反應(yīng)②達到平衡，使得該平衡向右移動，其它條件不變時，可以采取的措施有

 

（填序號）
A、縮小反應(yīng)器體積  B、加入水蒸氣  C、升高溫度到900℃D、使用合適的催化劑
（4）若反應(yīng)①在體積固定的密閉容器中進行，在一定條件下達到平衡狀態(tài)，改變下列條件再達平衡后，相應(yīng)物質(zhì)的物理量如何變化？（選填“增大”、“減小”或“不變”）
①降低溫度，CO₂的平衡濃度

 

；②再通入CO₂，CO₂的轉(zhuǎn)化率

 

．
（5）下列圖1像符合反應(yīng)①的是

 

（填序號）（圖中v是速率，φ為混合其中CO含量，T為溫度）
（6）根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)，在圖2中畫出反應(yīng)②在500℃、900℃下的圖象

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)平衡常數(shù)計算；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，由此判斷；
（3）反應(yīng)②反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強、催化劑不能使平衡移動，可通過改變溫度、濃度使平衡向正反應(yīng)移動；
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以平衡向正反應(yīng)進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以降低溫度平衡向逆反應(yīng)移動，據(jù)此解答；
②再通入CO₂，等效為原平衡增大壓強，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變；
（5）反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，據(jù)此分析判斷；
（6）反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進行，平衡時氫氣的體積分數(shù)減小，溫度越高反應(yīng)速率越快，到達平衡時間越短，據(jù)此作圖．

解答： 解：（1）反應(yīng)①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g），500℃反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K₁=1，根據(jù)平衡常數(shù)的表達式可知，平衡時CO₂與CO的濃度相等，CO₂起始濃度為2mol．L^-1，根據(jù)C原子守恒，所以平衡時c（CO₂）=c（CO）

1

2

×2mol．L^-1=1mol．L^-1，
所以CO₂轉(zhuǎn)化率為

2mol/L-1mol/L

2mol/L

×100%=50%，
故答案為：50%；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高反應(yīng)②平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：小于；
（3）由（2）分析知反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、縮小反應(yīng)器體積，增大壓強，平衡不移動，故A錯誤；
B、加入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增加，平衡向正反應(yīng)移動，故B正確；
C、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進行，故C錯誤；
D、使用合適的催化劑，縮短到達平衡時間，平衡不移動．故D錯誤．
故答案為：B；
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以降低溫度平衡向逆反應(yīng)移動，CO₂的平衡濃度增大，
故答案為：增大；
②再通入CO₂，等效為原平衡增大壓強，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：不變；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K₁越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進行，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變．
A、處于交點時，正逆速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當溫度高于交點溫度，平衡向正反應(yīng)移動，說明圖象表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，符合溫度變化對反應(yīng)①的影響，故A正確；
B、在最高點時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當溫度高于最高點對應(yīng)的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)移動，說明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯誤；
C、到達平衡時間越短，速率越快，溫度越高，所以T₁＞T₂，溫度越高，CO的含量越低，平衡向逆反應(yīng)移動，說明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯誤．
故答案為：A；
（6）反應(yīng)②溫度越高，平衡常數(shù)K₂越小，所以平衡向逆反應(yīng)進行，平衡時氫氣的體積分數(shù)減�。疁囟仍礁叻磻�(yīng)速率越快，到達平衡時間越短．所以反應(yīng)②在不同溫度下的圖象為：
，
故答案為：．

點評：本題考查化學(xué)平衡移動、平衡常數(shù)等問題，題目難度中等，作圖注意含量與到達平衡時間的關(guān)系．