Question

【題目】已知化學反應①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其化學平衡常數為K1;化學反應②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其化學平衡常數為K2,在溫度973 K和1173 K的情況下,K1、K2的值分別如下:

溫度	K1	K2
973 K	1.47	2.38
1 173 K	2.15	1.67

(1)通過表格中的數值可以推斷:反應①是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(2)現有反應③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),請你寫出該反應的平衡常數K3的表達式:K3=______。

(3)根據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系式為__________,據此關系式及上表數據,能推斷出反應③是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

(4)要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可采取的措施有______ 、_____ (填寫字母序號)。

A.縮小反應容器的容積 B.擴大反應容器的容積

C.升高溫度 D.使用合適的催化劑

E.設法減小平衡體系中的CO的濃度

(5)圖甲、乙分別表示反應③在t1時刻達到平衡,在t2時刻因改變某個條件而發生變化的情況:

①圖甲中t2時刻發生改變的條件是__________。

②圖乙中t2時刻發生改變的條件是__________。

Answer 1

【答案】吸熱 K3＝K1/K2 吸熱 CE 增大壓強或使用催化劑 降低溫度或設法分離出H2

【解析】

（1）根據表中數據可知，升高溫度，K1是增大的，說明升高溫度平衡向正反應方向進行，所以反應①是吸熱反應。

（2）平衡常數是在一定條件下，可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據方程式可知，平衡常數表達式是K3＝。

（3）根據蓋斯定律可知，①－②即得到反應③，所以K3＝K1/K2；升高溫度，K1增大，K2增減小，所以K3是增大，因此正反應是吸熱反應。

反應③是體積不變的、吸熱的可逆反應，所以要使平衡向正反應方向移動，則可以升高溫度，或降低生成物的濃度等，但壓強和催化劑不能改變平衡狀態，答案選CE。

（5）①圖甲中t2時刻正逆反應速率都增大，但平衡不移動，所以改變的條件是增大壓強或使用催化劑。

②圖乙中t2時刻CO2的濃度增大，而CO的濃度降低，即平衡向逆反應方向進行，所以改變的條件是降低溫度或從體系中分離出H2。