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

反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH，平衡常數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)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__________(填序號) 。

A．升高溫度 B．增大壓強 C．再充入一定量的CO2 D．再加入一定量鐵粉

③一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中發生上述反應，下列能判斷該反應達到化學平衡狀態的是________(填字母)。

a.容器中的壓強不變

b.氣體的密度不再改變

c.v正(CO２)＝v逆(CO)

d.c(CO２)＝c(CO)

e.容器內氣體總物質的量不變

Answer 1

【答案】(1)ΔH1－ΔH2 K1/K2 吸熱（5分）

(2)①2.0 0.67(或2/3) ②A ③bc（5分）

【解析】(1)已知反應① Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH1，平衡常數為K1

反應② Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) ΔH2，平衡常數為K2

根據蓋斯定律可知①－②即得到反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH1－ΔH2，平衡常數K＝K1/K2；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。

（2）①根據表中數據可知平衡時二氧化碳濃度是0.5mol/L，消耗二氧化碳濃度是1.0mol/L，因此生成CO濃度是1.0mol/L，則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，設平衡時CO2的濃度為xmol/L，則，解得x＝。

②A．正反應吸熱，升高溫度平衡向正反應方向進行，則增大，A正確；B．反應前后體積不變，增大壓強不變，B錯誤；C．再充入一定量的CO2平衡常數不變，則不變，C錯誤；D．再加入一定量鐵粉，平衡不移動，不變，D錯誤，答案選A。

③a. 反應前后體積不變，，則容器中的壓強始終不變，a錯誤；b.反應前后氣體的質量變化，容積不變，則氣體的密度不再改變說明反應達到平衡狀態，b正確；c. v正(CO２)＝v逆(CO)表示反應速率方向相反，且滿足反應速率之比是相應的化學計量數之比，說明反應達到平衡狀態，c正確；d. c(CO２)＝c(CO)沒有指明反應的方向，則反應不一定達到平衡狀態，d錯誤；e. 反應前后體積，則容器內氣體總物質的量始終不變，不能說明反應達到平衡狀態，e錯誤，答案選bc。