Question

6．根据下表所示化学反应与数据关系：

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①是吸热（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）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CE（填写字母序号）．
A、缩小反应容器的容积  B、扩大反应容器的容积  C、升高温度
D、使用合适的催化剂   E、设法减小平衡体系中的CO的浓度
（4）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时增大生成物浓度或升高温度，t₈时加入催化剂或加压．
②若t₄时降压，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄～t₆时逆反应速率与时间的关系线．

Answer 1

分析 （1）反应①中，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；
（2）将方程式②-①得方程式③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），K₃=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}}{\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}}$；
（3）973K时，K₃=$\frac{2.38}{1.47}$=3.50，1173K时，K₃=$\frac{1.67}{2.15}$=0.78，则③的反应是一个反应前后气体体积不变的放热反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有增大生成物浓度、减小反应物浓度、升高温度；
（4）①t₂改变条件时，逆反应速率增大，且随着反应进行，逆反应速率减小，说明平衡逆向移动；
t₈改变条件时，正逆反应速率增大且仍然相等，平衡不移动，可以通过催化剂、增大压强实现；
②若t₄时降压，正逆反应速率都减小，且正逆反应速率仍然相等，t₆时增大反应物的浓度，生成物浓度不变，则正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡正向移动，随着反应进行，正反应速率减小、逆反应速率增大．

解答 解：（1）反应①中，升高温度平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应，故答案为：吸热；
（2）将方程式②-①得方程式③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），K₃=$\frac{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}{c（CO）．c（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}}{\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}}$=$\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}$，
故答案为：=$\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}$；
（3）973K时，K₃=$\frac{2.38}{1.47}$=3.50，1173K时，K₃=$\frac{1.67}{2.15}$=0.78，则③的反应是一个反应前后气体体积不变的放热反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有增大生成物浓度、减小反应物浓度、升高温度，压强、催化剂不影响平衡移动，故CE；
（4）①t₂改变条件时，逆反应速率增大，且随着反应进行，逆反应速率减小，说明平衡逆向移动，改变条件是增大生成物浓度或升高温度；
t₈改变条件时，正逆反应速率增大且仍然相等，平衡不移动，可以通过催化剂、增大压强实现，
故答案为：增大生成物浓度或升高温度；加入催化剂或加压；
②若t₄时降压，正逆反应速率都减小，且正逆反应速率仍然相等，t₆时增大反应物的浓度，生成物浓度不变，则正反应速率增大、逆反应速率不变，平衡正向移动，随着反应进行，正反应速率减小、逆反应速率增大，其图象为，
故答案为：．

点评 本题考查化学平衡移动影响因素，为高频考点，侧重考查图象分析，明确条件改变与v-t关系是解本题关键，注意化学平衡常数的计算方法，题目难度不大．