Question

设反应①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K₁．
反应②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）的平衡常数为K₂，在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

T（K）	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

（1）现有反应③CO₂（g）+H₂（g）?CO（g）+H₂O（g），这是一个

 

（填“吸”或“放”）热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有

 

（填序号）．
A．缩小反应容器容积  B．扩大反应容器容积    C．降低温度
D．升高温度     E．使用合适的催化剂    F．设法减少CO的量
（2）若反应Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）在温度T₁下进行；Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）在温度T₂下进行，已知T₁＞T₂，且c（CO₂）＞c（H₂O）（其他条件均相同），则两者的反应速率

 

 （填序号）．
A．前者大    B．后者大    C．一样大  D．无法判断．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学反应速率的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式，据此关系式及上表数据，也能推断出反应吸热或是放热；利用盖斯定律计算，平衡常数，结合图表中平衡常数随温度变化分析反应热量变化；依据化学平衡影响因素分析平衡移动方向；
（2）依据化学反应速率随温度的变化分析判断，已知T₁＞T₂，温度越高反应速率越大．

解答： 解：（1）已知：①Fe（s）+CO₂（g）?FeO（s）+CO（g）；△H=Q₁，
②Fe（s）+H₂O（g）?FeO（s）+H₂（g）；△H=Q₂，
利用盖斯定律将①-②可得：③H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）；△H=Q₃，
则：K₃=

[CO]?[H2O]

[H2]?[CO2]

=

[CO] [CO2] [H2]

[H2O]

=

K1

K2

，由表中数据可知，973K时，K₃=

1.47

2.38

=0.62，1173时K₃=

2.15

1.67

=1.29，则升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应吸热，H₂（g）+CO₂（g）?CO（g）+H₂O（g）反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则
A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动； 故A不符合；
B．扩大反应容器容积，压强减小，反应前后气体体积不变，平衡不动；故B不符合；
C．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，故C不符合；
D．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，故D符合；
E．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，故E不符合；
F．设法减少CO的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，故F符合；
故答案为：吸热；DF；
（2）反应速率随温度变化，温度越高，反应速率越大，所以反应速率①大，故选：A．

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，平衡常数的计算判断，盖斯定律的计算应用，影响化学平衡的因素分析，题目难度较大．