Question

【題目】設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) 平衡常數(shù)為 K1；反應(yīng)②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H 2 (g) 平衡常數(shù)為 K2；

測(cè)得在不同溫度下， K1、K2值如下：

（1）在500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，若CO2起始濃度為1mol·L -1，10分鐘后達(dá)到平衡，則V(CO)為______。

（2）在 900℃時(shí)反應(yīng) CO2 (g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù) K=___________。

（3）700℃反應(yīng)②達(dá)到平衡，其它條件不變時(shí)，使得該平衡向右移動(dòng)，可以采取的措施有______(選填編號(hào))。

A．縮小反應(yīng)器體積 B．加入水蒸氣

C．降低溫度到500℃ D．加入Fe粉

（4）如果上述反應(yīng)①在體積不變的密閉容器中發(fā)生，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(選填編號(hào))。

A．v正(CO)= v 逆 (CO2) B．C(CO) = C(CO2)

C．容器內(nèi)氣體的密度不變 D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變

（5）若反應(yīng)①在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件再達(dá)平衡后，相應(yīng)物質(zhì)的物理量如何變化?(選填“增大”、“減小”或“不變”)

①降低溫度，CO2的平衡濃度______________；

②再通入CO2，CO2的轉(zhuǎn)化率_________________。

（6）下列圖像符合反應(yīng)①的是__________(填序號(hào))(圖中 v 是速率、φ 為混合其中CO含量，T為溫度)

Answer 1

【答案】

（1）0.05mol/(L·min)

（2）1.5

（3） BC

（4）B

（5）① 增大②不變

（6） A

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，500℃反應(yīng)①的平衡常數(shù)為K1=1，根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知，平衡時(shí)CO2與CO的濃度相等，CO2起始濃度為2mol．L-1，根據(jù)C原子守恒，所以平衡時(shí)c(CO2)=c(CO)= ×1mol·L-1=0.5mol·L-1，

所以V(CO)為=0.05mol·(L·min)-1；

（2）①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常數(shù)K1；反應(yīng)②Fe(s)+H2O(g)FeO+H2(g)平衡常數(shù)為K2，900℃進(jìn)行反應(yīng)③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)，其平衡常數(shù)K3===1.50；

（3）由（2）分析知反應(yīng)②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積不變；A．縮小反應(yīng)器體積，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．加入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增加，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故B正確；C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，故C正確；D．使用合適的催化劑，縮短到達(dá)平衡時(shí)間，平衡不移動(dòng)．故D錯(cuò)誤；故答案為BC；

（4）體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)；A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，一氧化碳和二氧化碳生成速率相同，v正(CO)=v逆(CO2)，故A正確；B．C(CO) = C(CO2)時(shí)反應(yīng)不一定是平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量變化，容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化 說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故C正確；D．氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)變化為0，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變，不一定是平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；答案為AC。

（5）①由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K1越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以降低溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，CO2的平衡濃度增大；

②再通入CO2，等效為原平衡增大壓強(qiáng)，反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；

（6）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)K1越大，所以升高溫度平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且反應(yīng)①反應(yīng)前后氣體體積不變；A．處于交點(diǎn)時(shí)，正逆速率相等，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于交點(diǎn)溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，說明圖象表示正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，符合溫度變化對(duì)反應(yīng)①的影響，故A正確；B．在最高點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度高于最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．到達(dá)平衡時(shí)間越短，速率越快，溫度越高，所以T1＞T2，溫度越高，CO的含量越低，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，說明圖象表示正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；故答案為A。