Question

【題目】(1)反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH1，平衡常數為K1；反應Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH2，平衡常數為K2；在不同溫度時K1、K2的值如下表：

	700 ℃	900 ℃
K1	1.47	2.15
K2	2.38	1.67

①反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH的平衡常數為K，則ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述計算可知，反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是_____________________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

②能判斷CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)達到化學平衡狀態的依據是_______(填字母)。

A．容器中壓強不變　　 B．混合氣體中c(CO)不變

C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO)＝c(CO2)

(2)一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，發生反應：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH>0，CO2的濃度與時間的關系如圖所示。

①該條件下反應的平衡常數為______；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，則平衡時CO2的濃度為______mol·L－1。

②下列措施中能使平衡時增大的是________(填字母)。

A．升高溫度 B．增大壓強

C．充入一定量的CO2 D．再加入一定量鐵粉

Answer 1

【答案】ΔH1－ΔH2 吸熱 BC 2.0　 0.67(或2/3) A

【解析】

（1）①根據蓋斯定律，①－②得：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝ΔH1－ΔH2；反應Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常數K1＝c(CO)/c(CO2)，反應Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常數K2＝c(H2)/c(H2O)，則反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數K＝c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)＝；根據表中數據可知隨溫度的升高，K1增大，K2減小，所以K值隨溫度升高而增大，因此反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是吸熱反應。②A項，該反應過程中壓強為恒量，壓強不變不一定平衡，故A錯誤；B項，混合氣體中c(CO)不變，一定達到平衡狀態，故B正確；C項，v正(H2)＝v逆(H2O)= v逆(H2)，則為平衡狀態，故C正確；D項，c(CO)＝c(CO2)不能說明v正＝v逆，不能說明其濃度不再發生變化，不一定平衡，故D錯誤。

(2)由圖中曲線可得，平衡時二氧化碳的濃度為0.5 mol·L－1，消耗二氧化碳的濃度為1 mol·L－1，根據化學方程式，達到平衡時，c(CO)＝1 mol·L－1，該條件下反應的平衡常數K＝c(CO)/c(CO2)＝(1 mol·L－1)/(0.5 mol·L－1)＝2.0；若鐵粉足量，CO2的起始濃度為2.0 mol·L－1，列三段式如下：

因為溫度沒變，所以K＝2，則x∶(2－x)＝2，解得x＝4/3；所以平衡時CO2的濃度為(2－4/3) mol·L－1＝2/3 mol·L－1。

②A項，正反應吸熱，升高溫度，平衡正向移動，則增大，故A正確；B項，反應前后體積不變，增大壓強平衡不移動，不變；故B錯誤；C項，再充入一定量的CO2，由于平衡常數不變，則不變，故C錯誤；D項，再加入一定量鐵粉，平衡不移動，不變，故D錯誤。綜上所述，符合題意的選項為A。