Question

2．下列三个化学反应的平衡常数（K₁、K₂、K₃）与温度的关系分别如表所示

化学反应	平衡常数	温度
		973K	1173K
①Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）	K1	1.47	2.15
②Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）	K2	2.38	1.67
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）	K3	？	？

请回答：（1）反应 ②是放热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）根据反应 ①与 ②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$（用K₁、K₂表示）．
（3）反应 ③能进行的主要原因是该反应是放热反应．
（4）反应 ①达到平衡时再加入少量铁粉，平衡将不移动（填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”）；铁的转化率将减小（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（5）要使反应 ③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有BD．
A．缩小反应容器的容积       B．升高温度
C．使用合适的催化剂        D．设法减少平衡体系中的CO的浓度
（6）若反应 ③的逆反应速率与时间的关系如图所示：

①可见反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t₂时增大生成物的浓度； t₈时增大压强或使用催化剂．

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知，反应②中温度越高，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；
（2）反应②-反应①得到反应③，则平衡常数K₃为反应②与反应①的平衡常数商；
（3）反应①温度越高，平衡常数越大，反应②温度越高，平衡常数越小，而K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$，故反应③温度越高，平衡常数越小，即正反应为放热反应；
（4）加入纯固体平衡不移动，据此分析；
（5）反应①温度越高，平衡常数越大，反应②温度越高，平衡常数越小，而K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$，故反应③温度越高，平衡常数越小，即正反应为放热反应，结合平衡移动原理分析解答；
（6）①t₂时逆反应速率增大，且平衡时反应速率大于t₂时反应速率，平衡向逆反应方向移动，该反应正反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，不能是升高温度、增大压强，可能是增大生成物的浓度；
t₈时反应速率增大，但平衡不移动，该反应正反应是一个反应前后气体体积不变的反应，可能为增大压强或使用催化剂；

解答 解：（1）由表中数据可知，反应②中温度越高，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）反应②-反应①得到反应③，则平衡常数K₃为反应②与反应①的平衡常数商，故K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$，
故答案为：$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$；
（3）反应①温度越高，平衡常数越大，反应②温度越高，平衡常数越小，而K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$，故反应③温度越高，平衡常数越小，即正反应为放热反应，所以反应 ③能进行的主要原因是该反应是放热反应，故答案为：该反应是放热反应；
（4）因为铁粉为纯固体，所以反应 ①达到平衡时再加入少量铁粉，平衡将不移动；铁的转化率将减小，故答案为：不移动；减小；
（5）反应①温度越高，平衡常数越大，反应②温度越高，平衡常数越小，而K₃=$\frac{K{\;}_{2}}{K{\;}_{1}}$，故反应③温度越高，平衡常数越小，即正反应为放热反应，
A．缩小反应容器的容积，压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不移动，故A错误；
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，故B正确；
C．使用合适的催化剂，同等程度加快反应速率，平衡不移动，故C错误；
D．设法减小平衡体系中的CO的浓度，平衡向逆反应方向移动，故D正确；
故选：BD；
（6）①t₂时逆反应速率增大，然后逆反应速率减低，且平衡时反应速率大于t₂时反应速率，平衡向逆反应方向移动，该反应正反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应，不能是升高温度、增大压强，可能是增大生成物的浓度；
t₈时反应速率增大，但平衡不移动，该反应正反应是一个反应前后气体体积不变的反应，可能为增大压强或使用催化剂，
故答案为：增大生成物的浓度；增大压强或使用催化剂．

点评 本题考查化学平衡常数、化学平衡与化学反应速率的影响因素、速率-时间图象等，侧重考查学生的分析能力，题目难度中等．