Question

【题目】已知化学反应①：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K1；化 反应②：Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)，其平衡常数为K2，在温度973 K和1173 K情况下，K1、K2的值分别如下：

温度	K1	K2
973 K	1.47	2.38
1173 K	2.15	1.67

请填空：(1)通过表格中的数值可以推断：K1随温度的升高而____________，（填增大，减小，不变），所以反应①是____________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)现有反应③：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数表达式：K3＝__________，根据数据可知反应③是吸热反应。

(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有___(填写字母序号，下同)。

A．增大压强（压缩容器体积）
B．体积不变时充入稀有气体

C．升高温度
D．使用合适的催化剂

(4)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：

①图甲中t2时刻发生改变的条件可能是_____________ 、____________。

②图乙中t2时刻发生改变的条件可能是__________。

A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增大压强 E.减小压强 F.充入CO2 G.分离出部分CO

Answer 1

【答案】增大 吸热 c(CO) c(H2O)/c(CO2) c(H2) C C D B

【解析】

(1) 由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热；综上所述，本题答案是：增大；吸热。

(2) 平衡常数为反应达平衡后生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值；反应③可逆反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，该反应的平衡常数K3＝c(CO)c(H2O)/c(CO2) c(H2)；综上所述，本题答案是：c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)。

(3)根据①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，其平衡常数为K1；②Fe(s)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g)，其平衡常数为K2；根据盖斯定律：①-②得：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其平衡常数为K3；由于K3= K1/ K2,由图表可知，温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，即温度升高，平衡向正反应方向移动，升高温度平衡吸热方向移动，反应③为吸热反应；反应③是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，压强、催化剂对化学平衡移动无影响，升高温度都能使平衡向正反应方向移动；综上所述，本题选C。

(4) ①该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，图甲中t2时刻改变条件，正逆反应速率都增大但平衡不移动，改变的条件为增大压强或加入催化剂；综上所述，本题答案是：C D。

②图乙中t2时刻发生改变的条件，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，可以采用降低温度或增大水蒸气的浓度或减小氢气的浓度，选项B符合题意；综上所述，本题选B。