Question

8．（1）反应Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；反应Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂．在不同温度时K₁、K₂的值如表：

	700℃	900℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反应 CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）△H，平衡常数K，则△H=△H₁-△H₂（用△H₁和△H₂表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K₁和K₂表示），且由上述计算可知，反应CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂气体，发生反应Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO₂的浓度与时间的关系如图所示：
①该条件下反应的平衡常数为2.0；
②下列措施中能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序号）
A．升高温度                      B．增大压强
C．充入一定量的CO₂     D．再加入一定量铁粉
③一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是bc（填字母）．
a．容器中压强不变                b．气体的密度不再改变c．v_正（CO₂）=v_逆（CO）              d．c（CO₂）=c（CO）     e．容器内气体总物质的量不变．

Answer 1

分析 （1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；
②反应Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂．
结合盖斯定律可知，①-②得到CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；
（2）①K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，固体不能代入K的表达式中，结合平衡浓度计算K；
②能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，可使平衡正向移动，但不能增加二氧化碳使平衡正向移动；
③结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡状态．

解答 解：（1）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）△H₁，平衡常数为K₁；
②反应Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）△H₂，平衡常数为K₂．
结合盖斯定律可知，①-②得到CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），
则△H=△H₁-△H₂、K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$，结合表格数据可知$\frac{1.47}{2.38}$＜$\frac{2.15}{1.67}$，则升高温度K增大，即正反应为吸热反应，
故答案为：△H₁-△H₂；$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$；吸热；
（2）①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）
    开始                   1.5                          0
   转化                    1                             1
  平衡                      0.5                          1
该反应 的平衡常数K=$\frac{1}{0.5}$=2.0，
故答案为：2.0；
②A．由表格中K₁的变化，正反应为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动，能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大，故A选；                      
B．增大压强，平衡不移动，故B不选；
C．充入一定量的CO₂，平衡正向移动，但平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$减小，故C不选；    
D．再加入一定量铁粉，平衡不移动，故D不选；
故答案为：A；
③a．该反应为体积不变的反应，容器中压强始终不变，不能判定平衡状态，故不选；                
b．体积不变，但质量为变量，气体的密度不再改变，为平衡状态，故选；
c．v_正（CO₂）=v_逆（CO），可知正逆反应速率相等，为平衡状态，故选；              
d．c（CO₂）=c（CO），与起始浓度、转化率有关，不能判定平衡状态，故不选；    
 e．容器内气体总物质的量始终不变，不能判定平衡状态，故不选；
故答案为：bc．

点评 本题考查化学平衡计算、反应热、平衡移动，为高频考点，把握化学平衡三段法、K的计算、平衡移动、图象及表格数据为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意表格数据及盖斯定律的应用，题目难度不大．