Question

【題目】反應①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol；

②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol

測得在不同溫度下，反應①的平衡常數 K 值隨溫度的變化如下：

(1)若 500℃時進行反應①，CO2起始濃度為 2 mol·L-1，CO2的平衡濃度為____________。

(2)反應①中的 a_____________0（填“大于”“小于”或“等于”）。

(3)700℃反應已經①達到平衡，要使該平衡正向移動，其他條件不變時，可以采取的措施有_____________（填序號）

A．縮小反應器體積 B．通入 CO2

C．升高溫度到 900℃ D．使用合適的催化劑

(4)下列圖像符合反應①的是_____（填序號）（圖中 v是速率、Φ為混合物中 CO2含量， T 為溫度且 T1> T2）

(5) 2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) △H3，該反應的△H3= ________kJ/mol。（用含 a、b的代數式表示）

Answer 1

【答案】1mol/L ＞ BC A 2(a+b)

【解析】

(1)若 500℃時進行反應①，CO2起始濃度為 2 mol·L-1，設CO2的平衡濃度為cmol/L，則變化濃度為(2-c)cmol/L，由Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)可知CO的變化濃度和平衡濃度均為(2-c)cmol/L，結合平衡常數K=計算；

(2) 由表中數據可知，對于反應①，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，據此判斷a值的符號；

(3) 根據化學平衡移動的影響因素知識來回答；

(4) 根據化學平衡移動和化學反應速率的影響因素知識來回答；

(5) 已知：①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol，②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol，由蓋斯定律可知(①+②)可得2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) ，據此計算△H3。

(1) 若 500℃時進行反應①，CO2起始濃度為 2 mol·L-1，設CO2的平衡濃度為cmol/L，則變化濃度為(2-c)cmol/L，由Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)可知CO的變化濃度和平衡濃度均為(2-c)cmol/L，則K===1，解得：c=1，即CO2的平衡濃度為1mol/L；

(2) 由表中數據可知，溫度越高平衡常數越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應進行，故a＞0；

(3) A．縮小反應器容積，壓強增大，化學平衡不移動，故A錯誤；

B．通入適量CO2，增大CO2的濃度，化學平衡向右移動，故B正確；

C．升高溫度到900℃，化學平衡正向移動，故C正確；

D．使用合適的催化劑，不會引起化學平衡的移動，故D錯誤；

故答案為BC；

(4) A．升高溫度平衡向吸熱方向移動，即向正方向移動，故A正確；

B．升高溫度平衡向吸熱方向移動，即向正方向移動，混合物中CO的含量升高，故B錯誤；

C．由圖知，T1曲線速率快，則T1＞T2，據平衡移動，對應的CO的含量也升高，故C錯誤；

故答案為：A；

(5) 已知：①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) △H1=a kJ/mol，②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) △H2=b kJ/mol，由蓋斯定律可知(①+②)×2可得2Fe(s)+O2(g) 2FeO(s) ，則△H3=2(a+b)kJ/mol。