Question

【題目】設反應①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常數為K1；反應②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常數為K2。測得在不同溫度下，K1、K2值如下：

溫度/℃	K1	K2
500	1.00	3.15
700	1.47	2.26
900	2.40	1.60

(1)若500 ℃時進行反應①，CO2的轉化率為_______________。

(2)900 ℃時進行反應③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數K3＝______________。

(3)反應②的焓變ΔH____________(填“>”、“<”或“＝”)0。

(4)700 ℃時反應②達到化學平衡，要使該平衡向正反應方向移動，當其他條件不變時，可采取的措施有___________________________________。

A．縮小容器容積 B．加入更多的水蒸氣

C．升高溫度至900 ℃ D．使用合適的催化劑

(5)下列圖像符合反應①的是________________________。

Answer 1

【答案】50% 1.50 < B A

【解析】

根據勒夏特列原理判斷溫度升高時，反應平衡常數變化與反應熱的對應關系，并基于反應熱分析使平衡正向移動的條件，據此回答問題。

(1)若500 ℃時進行反應①，反應平衡常數K=，即反應生成的一氧化碳的濃度等于反應剩余的二氧化碳的濃度，根據氣體反應系數比為1：1可知，CO2的轉化率為50%。

(2)900 ℃時進行反應③H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)，其平衡常數K3＝。

(3)根據表格可知，溫度升高，反應平衡常數減小，反應逆向移動，正反應為放熱反應，故反應②的焓變ΔH< 0。

(4)700 ℃時反應②達到化學平衡，該反應正反應放熱，且反應前后氣體體積不變，故要使該平衡向正反應方向移動，當其他條件不變時，可采取的措施為B。

A．縮小容器容積，不改變平衡狀態，A錯誤；

B．加入更多的水蒸氣 ，增大反應物，平衡正向移動，B正確；

C．升高溫度至900 ℃，根據勒夏特列原理，反應逆向移動，C錯誤；

D．使用合適的催化劑，不改變反應平衡，D錯誤。

答案為B。

(5)反應①溫度升高，平衡常數增大，反應正向移動，正反應為吸熱反應，且反應前后氣體體積不變，故：

A. 溫度升高，正反應速率大于逆反應速率，反應正向移動，符合反應①；

B. 在最高點時，反應處于平衡狀態，當溫度高于最高點對應的溫度，CO的含量降低，平衡向逆反應移動，說明圖像表示正反應為放熱反應，不符合反應①；

C.到達平衡的時間越短，速率越快，溫度越高，說明T1溫度高于T2，但T1的一氧化碳含量低于T2，平衡向逆反應方向移動，說明反應正方向放熱，不符合反應①。

答案為A。