Question

【题目】(1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常数为K2；在不同温度时K1、K2的值如下表：

	700 ℃	900 ℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH的平衡常数为K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(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_____________________反应(填“吸热”或“放热”)。

②能判断CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。

A．容器中压强不变　　 B．混合气体中c(CO)不变

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO)＝c(CO2)

(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)　ΔH>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______；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0 mol·L－1，则平衡时CO2的浓度为______mol·L－1。

②下列措施中能使平衡时增大的是________(填字母)。

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

Answer 1

【答案】ΔH1－ΔH2 吸热 BC 2.0　 0.67(或2/3) A

【解析】

（1）①根据盖斯定律，①－②得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2；反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数K1＝c(CO)/c(CO2)，反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数K2＝c(H2)/c(H2O)，则反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K＝c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)＝；根据表中数据可知随温度的升高，K1增大，K2减小，所以K值随温度升高而增大，因此反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是吸热反应。②A项，该反应过程中压强为恒量，压强不变不一定平衡，故A错误；B项，混合气体中c(CO)不变，一定达到平衡状态，故B正确；C项，v正(H2)＝v逆(H2O)= v逆(H2)，则为平衡状态，故C正确；D项，c(CO)＝c(CO2)不能说明v正＝v逆，不能说明其浓度不再发生变化，不一定平衡，故D错误。

(2)由图中曲线可得，平衡时二氧化碳的浓度为0.5 mol·L－1，消耗二氧化碳的浓度为1 mol·L－1，根据化学方程式，达到平衡时，c(CO)＝1 mol·L－1，该条件下反应的平衡常数K＝c(CO)/c(CO2)＝(1 mol·L－1)/(0.5 mol·L－1)＝2.0；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0 mol·L－1，列三段式如下：

因为温度没变，所以K＝2，则x∶(2－x)＝2，解得x＝4/3；所以平衡时CO2的浓度为(2－4/3) mol·L－1＝2/3 mol·L－1。

②A项，正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，则增大，故A正确；B项，反应前后体积不变，增大压强平衡不移动，不变；故B错误；C项，再充入一定量的CO2，由于平衡常数不变，则不变，故C错误；D项，再加入一定量铁粉，平衡不移动，不变，故D错误。综上所述，符合题意的选项为A。